专利名称：一种支持TCP/IP v6协议的嵌入式芯片系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种嵌入式芯片系统，特别是一种支持TCP/IPv6协议的嵌入式芯片系统。
背景技术：
现有的以太网的数量十分巨大，而且还在不断的增长，绝大多数的办公大楼、工厂和新建的住宅区都已经安装了以太网，从家庭使用到自动售货机，从测试设备到UPS......无处不在接入互联网。同时单片机等嵌入式系统，已经在家庭和工业的各个领域得到了广泛应用，如今“嵌入式互联网”和“嵌入式以太网”是当今的热门课题，越来越多的嵌入式设备实现网络化，其技术核心是在嵌入式系统中部分或完整地实现TCP/IP协议，TCP/IP协议已经成为internet和其它专用网络事实上的标准。目前在当今internet和其它专用网络上得到广泛应用的TCP/IP协议是v4版本，并取得了巨大的成功，但是随着计算机工业的飞速发展，TCP/IPv4协议的局限性和缺点也逐渐显示出来，主要表现在地址空间少，性能低，安全性能不够等方面。其升级版本TCP/IPv6协议已经产生，我国已建成2条基于TCP/IPv6协议的第二代高速internet实验网，几年后将在全国范围内全面架构，并进入商业化运行，该网络将和现有的TCP/IPv4互联网互联互通，并逐步取代现在的v4网络。因此许多生产互联网嵌入式产品的厂商在这新的变化面前，面临着一个尴尬的局面，他们将不得不重新花费大量时间和精力，去设计支持TCP/IPv6协议的嵌入式产品。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，为所有可连接internet网络的信息设备提供TCP/IPv6协议栈的封装，使得开发者可以集中力量开发应用层的技术，在最短的时间内取得成果，开发者在完成应用层的开发后，直接调用本专利的接口就可完成上网工作，无需花大量时间研究底层的工作。
本发明解决方案是本发明涉及的一种支持TCP/IPv6协议的嵌入式芯片系统，主要由硬件部分和软件部分组成，硬件部分有中央处理单元CPU，存储器RAM、ROM，以及各种类型串口、定时器、时钟发生器、及各种控制电路等组成，软件部分由控制系统、TCP/IPv6协议栈程序，以及各种所需驱动程序等组成，其特征在于该系统在处理数据时采用下列步骤守护进程发现有数据在高层输入缓冲时，控制系统根据实际网络情况将数据分割成一块块一定大小的数据块，将数据读入到存储器，并将该数据块交给TCP/IPv6协议栈处理，协议栈在得到数据块后，进行分层封装，先由TCP/UDP层在该数据块添加TCP/UDP报头，生成TCP/UDP报文段，IPv6层在该报文段基础上添加IPv6报头，生成IPv6数据报，链路层将IPv6数据报进行以太网或IEEE802封装，生成帧格式，协议栈将该帧送入底层发送缓冲区，接收数据时和以上封装相反，守护进程发现有数据在底层输入缓冲时，将它送入TCP/IPv6协议栈，协议栈由下向上逐层移去报头，还原数据到高层输出缓冲区。
本发明涉及的一种支持TCP/IPv6协议的嵌入式芯片系统，由于采用封装的方式提供TCP/IPv6协议的实现，用户无需了解该产品的原理和结构，拿来即用，只要在开发新型网络设备时，将该芯片嵌入到硬件设备中，就可自动完成数据的打包，分发工作。该嵌入芯片系统充分利用了TCP/IPv6协议的优秀特性，具有以下特点(1)IP扩展地址，意味着嵌入式芯片系统的数量可以继续增长而无需考虑地址资源的匮乏，该地址结构对于提高路由效率亦有所帮助。(2)头格式的简化，减少了路由器上所需的处理过程，从而提高了选路的效率；同时，改进对头扩展和选项的支持意味着可以在几乎不影响普通数据包和特殊包选路的前提下适应更多的特殊需求，使嵌入式芯片系统的效率得到很大提高。(3)流标记办法，为更加高效地处理包流提供了一种机制，这种办法对于嵌入式芯片系统实时应用时尤其有用。(4)身份验证和保密方面的改进，使得本发明更加适用于那些要求对敏感信息和资源特别对待的商业应用。
本发明的优点在于具有成本低、硬件少、占用面积少、传输速度快、使用方便等优点，适用于现有的网络传输系统，有着广泛的应用前景，特别是在多媒体数据传输领域，可以广泛适用于在下一代网络中通过internet网络传输各种信息的设备，比如internet网络手机，各种智能网络设备，家用智能设备，可视电话等等。
图1为本发明的设备构成图，图2为本发明的工作流程图。
具体实施例方式实施例1基于VOIP的TCP/IPv6可视电话参见图1、图2，TCP/IPv6可视电话在使用该芯片后，即可完成在基于TCP/IPv6的网络上进行图像、多媒体的传输，其进程如下用户拨号后，信令系统尝试和目的终端进行连接(直接或通过代理)，在连接成功后，视频、音频传感器的抓取图像、声音后，将图像、声音通过一定压缩格式压缩后送入缓冲区，芯片守护进程侦听到后，将图像、声音数据按照一定大小格式取出数据并存入存储器，交由TCP/IPv6协议栈处理该数据，首先由TCP/UDP层给该数据加上TCP/UDP报头，传给IPv6层，IPv6层给该报文段加上IPv6报头，生成IPv6数据报，链路层将IPv6数据报进行以太网或IEEE802封装，生成帧，协议栈将该帧送入底层发送缓冲区，网卡驱动将该数据发送到internet网络上。路由器根据报头选择最佳路由，将该帧送往目的终端，该终端取得该帧后，将该帧交给TCP/IPv6协议栈，由下而上逐层去掉报头，还原该数据块(和加报头过程相反)，放入输出缓冲区，在存入一定量的数据块后，上层程序读取数据，进行视频、音频解压缩，送给显示终端和声卡，用户即可听、看到对方音、视频。通话结束时，信令系统拆除，通话结束。
实施例2IP摄像头在摄像头上加装该芯片后，即可进行远程监视，数据处理过程与实施例1相同，在适当编程后的IP摄像头，用电脑或3G手机等即可远程打开该摄像头，查看远程视频信息，特别适用于工程监控，远程医疗等。
权利要求
1.本发明涉及的一种支持TCP/IPv6协议的嵌入式芯片系统，主要由硬件部分和软件部分组成，硬件部分包括中央处理单元、存储器、缓冲串口、标准串口、定时器、时钟发生器、控制电路，软件部分包括操作控制系统、守护进程、TCP/IPv6协议栈及驱动程序，其特征在于该系统在处理数据时采用下列步骤守护进程发现有数据在高层输入缓冲时，操作控制系统根据实际网络情况将数据分割成一块块一定大小的数据块，将数据读入到存储器，并将该数据块交给TCP/IPv6协议栈处理，协议栈在得到数据块后，进行分层封装，先由TCP/UDP层在该数据块添加TCP/UDP报头，生成TCP/UDP报文段，IPv6层在该报文段基础上添加IPv6报头，生成IPv6数据报，链路层将IPv6数据报进行以太网或IEEE802封装，生成帧格式，协议栈将该帧送入底层发送缓冲区，接收数据时和以上封装相反，守护进程发现有数据在底层输入缓冲时，将它送入协议栈，协议栈由下向上逐层移去报头，还原数据到高层输出缓冲区。
全文摘要
本发明涉及一种支持TCP/IP v6协议的嵌入式芯片系统，主要采用以下步骤守护进程发现有数据在高层输入缓冲时，控制系统根据实际网络情况将数据分割成一块块一定大小的数据块，将数据读入到存储器，并将该数据块交给TCP/IPv6协议栈处理，协议栈在得到数据块后，进行分层封装，先由TCP/UDP层在该数据块添加TCP/UDP报头，生成TCP/UDP报文段，IPv6层在该报文段基础上添加IPv6报头，生成IPv6数据报，链路层将IPv6数据报进行以太网或IEEE802封装，生成帧格式，协议栈将该帧送入底层发送缓冲区；接收数据时和以上封装相反，协议栈由下向上逐层移去报头，还原数据到高层输出缓冲区。开发者可直接调用本发明即可完成上网工作，缩短了产品研发周期。
文档编号H04L29/06GK1585407SQ200410044848
公开日2005年2月23日 申请日期2004年5月26日 优先权日2004年5月26日
发明者杨波 申请人:杨波