1.2 uIP與系統計時接口

　　TCP/IP協議要處理許多定時事件，例如包重發、ARP表項更新。系統計時用于為所有uIP內部時鐘事件計時。當周期計時激發，每一個TCP連接應該調用uIP函數uip_periodic（）。TCP連接編號作為參數傳遞給uip_periodic（）函數。uip_periodic（）函數檢查參數指定的連接的狀態，如果需要重發則將重發數據放到包緩沖區（uip_buf）中并修改uip_len的值。當uip_periodic（）函數返回后，應該檢查uip_len的值，若不為0則將uip_buf緩沖區中的數據包發送到到網絡上。

　　ARP協議對于構建在以太網上的TCP/IP協議是必須的，但對于構建與其他網絡接口（例如：串行鏈路）上的TCP/IP則不是必需的。為了結構化的目的，uIP將ARP協議作為一個可添加的模塊單獨實現。因此，ARP表項的定時更新要單獨處理。系統定時器對ARP表的更新進行定時，定時時間到則調用uip_arp_timer（）函數對過期表項進行清除。

　　2 uIP協議棧與應用程序的接口

　　應用程序作為單獨的模塊由用戶實現，uIP協議棧提供一系列接口函數供用戶程序調用。用戶需將應用層入口程序作為接口提供給uIP協議棧，定義為宏UIP_APPCALL（）。uIP在接收到底層傳來的數據包后，若需要送上層應用程序處理，它就調用UIP_APPCALL（）。uIP提供給應用程序的接口函數按功能描述如下：

　　2.1 接收數據接口：應用程序利用uip_newdata（）函數檢測是否有新數據到達。全局變量uip_appdata指針指向實際數據。數據的大小通過uip_datalen（）函數獲得。

　　2.2 發送數據接口：應用程序通過使用uIP函數uip_send（）發送數據。uip_send（）函數采用兩個參數；一個指針指向發送數據起始地址，另一個指明數據的長度。

　　2.3 重發數據接口：應用程序通過測試函數uip_rexmit（）來判斷是否需要重發數據，如果需要重發則調用uip_send（）函數重發數據包。

　　2.4 關閉連接接口：應用程序通過調用uip_close（）函數關閉當前連接。

　　2.5 報告錯誤接口：uIP提供錯誤報告函數檢測連接中出現的錯誤。應用程序可以使用兩個測試函數uip_aborted（）和uip _timedout（） 去測試那些錯誤情況。

　　2.6 輪詢接口：當連接空閑時，uIP會周期性地輪詢應用程序，判斷是否有數據要發送。應用程序使用測試函數uip_poll（）去檢查它是否被輪詢過。

　　2.7 監聽端口接口：uIP維持一個監聽知名TCP端口的列表。通過uip_listen（）函數，一個新的監聽端口打開并添加到監聽列表中。當在一個監聽端口上接收到一個新的連接請求時，uIP產生一個新的連接和調用該端口對應的應用程序。

　　2.8 打開連接接口：在uIP里面通過使用uip_connect（）函數打開一個新連接。這個函數打開一個新連接到指定的IP地址和端口，返回一個新連接的指針到uip_conn結構。如果沒有空余的連接槽，函數返回空值。

　　2.9 數據流控制接口：uIP提供函數uip_stop（）和uip_restart（）用于TCP連接的數據流控制。應用程序可以通過函數uip_stop（）停止遠程主機發送數據。當應用程序準備好接收更多數據，調用函數uip_restart（）通知遠程終端再次發送數據。函數uip_stopped（）可以用于檢查當前連接是否停止。

　　四 uIP在51系列單片機上的應用

　　51系列單片機具有悠久的歷史和廣泛的應用，許多公司推出了具有更高的處理速度的51內核的8位單片機，被應用在各個領域內。因此使用uIP這種免費的TCP/IP協議棧解決由51內核的單片機構建的低端嵌入式設備的網絡接入問題具有一定的代表性。下面將討論利用uIP協議棧在51單片機上實現簡單的WEB SERVER,遠端用戶可以通過瀏覽器訪問存儲在單片機系統上的WEB頁面。

　　硬件平臺結構如圖（二）所示：其中單片機選用PHILIPS公司的P89C51RD2,64K字節的串行EEPROM可以用于存儲WEB頁面。采用ISA接口的以太網接口芯片RTL8019AS連接到以太網上。通過MAX232實現與PC機的串行連接，可以顯示調試信息。

　　uIP協議棧是以函數庫的形式提供的，本身不提供底層網絡驅動和上層應用程序。因此為了完成指定的功能，開發者必須添加以下幾個模塊：底層RTL8019AS網卡芯片的驅動、應用層基于HTTP協議的WEB SERVER的實現、系統定時器。

　　RTL8019AS的驅動主要包括三部分：init_8019as（）函數完成網卡芯片的上電初始化，包括設定網卡物理地址，設定收發緩沖區位置和大小等；eth_send（）函數完成數據的發送；eth_rcve（）函數完成以太網數據的接收。底層網絡設備驅動程序與uIP協議棧通過兩個全局變量進行接口：變量uip_buf為收發緩沖區的首地址；uip_len為收發的數據長度。eth_send（）函數將uip_buf里的uip_len長度的數據發送到以太網上。eth_rcve（）函數將接收到的數據存儲到uip_buf指定的緩沖區中，同時修改uip_len的值。

　　uIP提供的源代碼中包括一個基于HTTP協議的WEB SERVER示例，該WEB SERVER通過簡單的文件系統在數據存儲器中存儲靜態頁面，同時具有CGI功能。用戶可以參照該示例以及uIP提供給應用程序的接口函數說明實現自己的應用層功能。用戶的應用程序中必須將 UIP_APPCALL宏定義為該層的服務程序。例如：在示例程序中WEB SERVER的處理程序為httpd（）函數，則要進行如下的宏定義#define UIP_APPCALL httpd.

　　51系列單片機上都有2到3個定時計數器，可以選擇其中的一個來為TCP/IP協議中與時間有關的事件定時。需要由用戶處理的定時事件包括：為uip_periodic（）函數的執行提供基準，還要為ARP表項的更新定時。uip_periodic（）函數每0.5秒執行一次，ARP表項每10秒更新一次。

　　uIP的設置單獨包含在一個叫uipopt.h的頭文件里，都是以宏的形式定義方便于修改。用戶應根據自己的應用在uipopt.h文件里設置本地的物理地址、IP地址、網關地址、收發緩沖區的大小、支持的最大連接數、ARP表大小等等選項。