嵌入式串口服务器设计：基于LWIP与ARM7的实现

"基于LW IP的嵌入式串口服务器设计实现了低成本、高性能的解决方案。该服务器利用ARM7微处理器LPC2210作为核心控制器，集成RTL8019以太网控制器和TL16C554串行通信组件。文章重点讨论了在μC/OS-Ⅱ操作系统上移植LW IP协议栈以及针对16个串行通道的实时多任务设计。" 在当前的信息时代，嵌入式系统的发展趋势是向操作系统和互联网的融合。串口服务器扮演着关键角色，将传统的串行通信接口与Internet连接，便于远程监控、管理和升级各种设备。本文提出的串口服务器方案，通过在μC/OS-Ⅱ操作系统上移植免费的LWIP协议栈，降低了成本，提高了代码的透明度和灵活性。 硬件系统设计方面，选用Philips的LPC2210 ARM7微处理器作为核心，配合RTL8019以太网控制器处理网络通信，TL16C554用于串口通信。系统还支持485接口，允许用户根据需求切换232/485通信模式。整体系统架构清晰，如图1所示。 软件实现上，串口服务器软件包含两大部分：LWIP协议栈的移植和实时多任务程序。μC/OS-Ⅱ的移植参照了周立功公司的方案。LWIP协议栈移植的关键在于创建操作系统模拟层，确保LWIP能在μC/OS-Ⅱ中正常运行。这涉及到信号量和邮箱的适配，两者都是μC/OS-Ⅱ中实现任务间通信的重要机制。 2.1.1 操作系统模拟层 这个层次的代码主要是为了让LWIP能够适应μC/OS-Ⅱ的环境。LWIP的信号量和邮箱机制需与μC/OS-Ⅱ的相应功能对应，实现任务同步和通信。 此外，还需要完成LWIP接口的初始化和网卡驱动程序的编写，以确保TCP/IP协议栈能够正确地处理网络数据和通信。对于16个串行通道的实时多任务处理，需要设计合理的任务调度策略，确保每个串口都能及时响应数据传输请求，同时保持整个系统的稳定性和效率。 总结来说，本文提出的嵌入式串口服务器方案结合了低成本硬件和高效软件设计，展示了LWIP在嵌入式环境中的强大应用潜力。通过移植和优化，该方案可以满足多种工业应用场景的需求，实现串口设备与网络的有效集成。