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信息技术和微电子技术的不断创新,带动了嵌入式系统和IPv6 技术的发展,IPv6 技术在解决网络地址枯竭问题的同时,也为嵌入式发展提供了很好的契机。本文正是基于这样的应用背景提出的。 本文在完成对IPv6协议栈精简设计的基础上,重点研究设计了一个网络化嵌入式系统,实现了网络化数据采集系统的数据采集和互联通讯功能,为嵌入式系统连接IPv6 网络提供了一种简单、可行的实现方案。
首先,介绍了本课题的研究背景和意义,当前国内外该课题的研究现状,对嵌入式系统和IPv6 技术进行了理论综述,其中重点阐述IPv6协议,ICMPv6协议、UDP协议和邻居发现协议等相关协议。随后,在熟悉硬件环境——三星S3C2440A 开发板主要特性的基础上,研究并实现μClinux 操作系统的移植工作。
其次,依据嵌入式系统代码少、运行占用内存小等特点,结合TCP/IPv6协议族的分层特点,参考国际标准OSI模型,对标准协议栈进行裁减和精简。设计出一种可移植的嵌入式IPv6协议栈,实现了IPv6协议栈的核心协议在S3C2440A 上的移植。核心协议包括:IPv6协议、ICMPv6协议、邻居发现协议和UDP协议。
最后,通过搭建的小型测试系统,对嵌入式IPv6协议栈的主要功能进行测试,经过测试分析,设计的协议栈运行正常、稳定。在此基础上,通过分析网络化嵌入式系统的功能要求,完成系统的软硬件设计,进而实现了网络化数据采集系统的数据采集和通讯功能。基于IPv6协议的嵌入式系统的研究与实现,使得人们生产生活中利用IPv6 网络资源,让生产设备和家用电器等单机设备连接到Internet 上,实现了电器设备的资源共享和远程通讯,从而满足了设备之间信息互联、资源共享的现代需求,具有重要的理论意义和应用价值。