网络单片机PIC18F97J60的开发与应用 (2)

2.4 Stack Manager
      Microchip TCP／IP协议栈由多个模块组成。在使用模块之前，用户必须查阅并了解它的用途和API。函数的语法、参数、返回值、前提条件等具体问题可以在编程时针对具体的问题单独查阅。
      使用Microchip TCP／IP协议栈的任何应用程序都必须执行一定的步骤，以确保在适当的时间调用相应的模块(例如IP、TCP、UDP和ICMP)。无论主应用程序逻辑如何，管理协议栈模块的任务都始终相同。
      为了减轻主应用程序管理各个模块的负担，Micro—chip TCP／IP协议栈使用了一个特殊的应用程序层模块，称为“StackTask”或“Stack Manager”。Stack Manager以协同式任务处理方式来实现。被赋予处理时间后，它将轮询MAC层是否存在有效的数据包。若接收到一个包，它将对其进行解码并路由到相应的模块做下一步的处理。
      Stack Manager。不是Mirochip TCP／IP协议栈的一部分，它与协议栈一起提供给用户。这样主应用程序除了自己的工作以外，不需要管理协议栈模块。执行StackManager任务之前，必须通过调用StackInit()函数来对其进行初始化。这个函数按正确的顺序初始化Stack Man—ager变量和各个模块。一旦调用Stacklnit()，主程序就必须定期调用StackTask()函数，以确保及时处理所有进入的包，以及所有的超时和错误条件。

2.5 MicrOChip HTTP服务器
      Microehip HTTP服务器以协同式任务处理方式实现，它与Microchip TCP／IP协议栈以及用户的主应用程序共存。这个服务器自身在源文件“HTTP．c”中实现，使用一个用户应用程序实现2个回调函数。
      这里提供的HTTP服务器不会实现所有的HTTP功能，它是面向嵌入式系统的最小型服务器。用户可以按需要方便地添加新功能。HTTP服务器主要功能包括：支持位于内部程序存储器或外部串行EEPROM中的网页、简单文件系统(MPFS)、动态网页内容生成和基于PC的程序，以及从给定目录创建MPFS映像等。
      对于Microchip协议栈及其HTTP服务器，特定格式是MPFS。如果MPFS映像要存储在外部EEPROM中，则可能需要在应用程序中包含编程方法。HTTP服务器使用文件“index．htm'’作为它的缺省网页。这要求所有应用程序都将名为“index．htm"的文件作为它们MPFS映像的一部分。
3 系统开发过程
3.1 动态HTTP页面生成
      本应用系统实例中服务器端网页的设计涉及2项网页开发技术：AJAX和CGI。篇幅所限，网页编程代码略。AJAX全称为“Asynchronoous JavaScript and XML”(异步JavaScript和XML)，是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。与传统的Web应用不同，AJAX应用可以仅向服务器发送并取回必需的数据，它使用SOAP或其他一些基于XML的web service接口，并在客户端采用JavaScript处理来自服务器的响应。因为在服务器和浏览器之间交换的数据大量减少，因此就能看到响应更快的应用。同时，很多的处理工作可以在发出请求的客户端机器上完成，所以web服务器的处理时间也缩短了。
      CGI(Common Gate Interface，通用网关接口)是Web服务器与客户端HTML页面的接口。通俗地讲，CGI就像是一座桥，把网页和Web服务器中的执行程序连接起来，把HTML接收的指令传递给服务器，同时把服务器执行的结果返还给HTML页。CGI可以实现处理表格、据库查询、送电子邮件等许多操作，常见的cGI就是计数器。CGI使网页不再是静态的，而变成是交互式的。
3.2 集成环境设计
      MPLAB IDEv8．OO提供了一个编程环境，由于使用C语言编程，故下载并安装了免费的C编译器MPLAB—C18一Student Edition—v3_16．exe。MPLAB集成环境是Micro—chip公司为其所有的开发工具研发的，使用前需要选择MPLAB ICD2。ICD2可以充当调试器和烧写器，debug—ger和programmer在菜单中都可以进行选择。在debug—ger模式下，Program按钮表示把目标文件和监控程序一起烧写入待调试的MCU中。
      MPLAB ICD2通过USB线连接主机，但不能使用默认的驱动。手动在MPLAB IDE软件中找到ICD2_USB驱动。这个路径包含1CD2W2K．INF、ICD2W2K．SYS、ICD2W2K L．SYS等文件。
      运行MPLAB．exe后，选择PICl8F97J60及MPLABICD2，则系统可下载配合该芯片使用的硬件操作系统。完成下载后，系统会检查ICD2的连接情况。
      建立工程项目包括下载安装Microchip TCP／IP协议栈、修改编译选项等。要将TCP／IP协议栈集成在主应用程序中，较容易实现且节省存储空间的方法是调用堆栈文件。但是当集成很多的应用程序时，使用该专用协议栈可能会产生特殊问题。本系统应用只是进行数据采集等简单应用，因此不必考虑此问题，只需要修改主应用程序MainDemo．c。这是Demo Application的核心文件，用来调用标准的Microehip TCP／IP堆栈文件。
      主应用程序MainDemo．c是服务器端程序执行的入口。它首先配置硬件，然后调用TCP／IP堆栈，运行检测程序，并等待客户端的请求。通过编译主程序生成．0结尾的目标文件，连接生成．hex和．cof文件。最后，结合Microchip公司的编程工具ICD2将映像烧写到单片机。
      Microchip HTTP服务器使用简单文件系统(Micro—chip文件系统或MPFS)来存储网页。MPFS映像可以存储在片上程序存储器或外部串行EEPROM中，它采用特殊的格式在给定的存储介质上存储多个文件。
      Microchip提供了MPFS．exe程序将网页转换为MPFS映像。在创建MPFS映像之前，用户必须先创建所有的网页和相关文件，并保存在同一个目录中。如果文件扩展名是“htm”，则Image Builder将去掉所有回车和换行字符来减小MPFS映像的大小。需要注意的是，生成的映像文件大小不要超过32 KB。接着需要把MpfsHan—Img．bin映像使用堆栈所提供的ftp服务上传到EEP-
ROM。也可以利用超级终端，通过串口将MPFS映像传送到EEPROM。
      此外，还要通过串口对单片机进行IP地址的设定，这样就完成了整个系统架构的设计。打开主PC机浏览器，输入远程单片机的IP地址，可以看到主控制监测页面，通过网页即可实现对远程单片机监测装置的控制，以及对温度、流量等信息的监测等。