基于Cortex-M3内核处理器的嵌入式Web服务器设计

　　引言

　　目前，网络化控制己成为远程控制的主要研究方向，利用网络实现对局域乃至全球范围内设备的监控是工业控制系统的发展趋势。嵌入式Internet远程监控技术作为网络化控制的代表，它解决了工业控制领域中异构网络互联问题，提高了传统装备的智能化水平，促进了传统产业结构的调整。嵌入式Web服务器尤其适用于嵌入式Internet应用，它通过Ethernet或Modem的连接可以轻松连接到任何网络，真正实现对设备的远程管理和控制。

　　实现方案

　　嵌入式Web服务器必须具备的基本功能包括：可控制与其连接的设备并获取设备的状态和数据;现场信息可以网页形式发布;可及时响应远程用户的控制命令。此外，嵌入式设备应具有功能简单、功耗低和便携等特点。为此，笔者设计的系统如图1所示。

　　本系统采用了ST公司的Cortex-M3内核的STM32微处理器STM32F103RB。该芯片属于STM32系列的增强型，提供多达128KB的片内Flah、20KB的RAM和丰富的外设接口。Cortex-M3内核在设计上专门考虑了满足功耗低、实时性强的工业级嵌入式产品领域的特点。在性能相同的条件下，STM32产品功耗比同级别产品要低75%，工作环境温度达105℃。因为集成度很高，除一个电源外，LQFP100封装芯片的最小系统只需要外接7个电容即可。

　　TCP/IP协议栈由W5100来支持，它集TCP/IP协议栈、以太网MAC和PHY为一体，其内部16KB的发送/接收缓冲区可快速进行数据交换，最大通信速率达到25Mbps;内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层，支持自动应答;提供多种总线接口方式，可以很方便地与各种MCU连接，简化了硬件电路设计，使嵌入式系统在没有操作系统的支持下，真正实现单芯片接入因特网的理想。