浅析网关软件设计

ENC28J60的初始化

LPC2294。对ENC28J60的各种操作均通过SPI接口进行，包括寄存器的设置、数据的发送和接收。LPC2294的SPI工作在主动方式，即ENC28J60的SPI时钟信号由LPC2294提供。

TCP／IP协议

该设计采用嵌入式系统中广泛应用的LwIP协议栈。LwIP TCP／IP实现的特点是在保持协议主要功能的基础上减少对RAM的占用，这使协议栈LwIP适合在低端嵌入式系统中使用。

LwIP协议栈应用到的协议有ARP，IP，IcMP，TCP，UDP，其具有滑动窗口、拥塞控制和接收分片的分组功能。在LwIP中可以有多个网络接口，每个网络接口都对应一个strut netif（）。

netif包含了相应网络接口的属性、收发函数。采取调用netif的方法netif→inpln（）及netif→output（）进行以太网PACket的收、发等操作。

以太网/CAN双向协议转换

整个设计中最为关键的就是CAN协议与TCP/IP协议的相互转换。协议转换流程图如图6所示。

其具体过程如下：当网关接收到数据，首先判断数据类型，如果是从CAN接口接收CAN协议报文，便分离出数据部分，再将报文数据部分按系统规定的应用层格式进行封装，然后将应用层数据存入以太网接口发送缓冲区，由该接口在数据前面依次添加TCP或UDP头、IP头、以太帧头，最后封装成以太帧后，通过以太网接口发往以太网。

若接收到的以太网数据，数据转换过程相反，依次去掉IP头、TCP或UDP头和应用层头，再将应用层数据按CAN报文格式封装好后存入CAN接口发送缓冲区，由CAN接口发往CAN网络中相应设备。若应用层数据长度大于8 B，则还需将数据以8 B为一组进行拆分。