微控制器拨号上网的实现

文章摘要：值得注意的是，PPP报文、LCP、PAP、IP报文与UDP报文是互相嵌套的。即PPP报文中嵌入了IP报文和LCP、PAP等报文，而IP报文中嵌入了UDP报文。当PPP报文的协议符为0021时表示嵌入了IP数据报，当C021时表示嵌入LCP数据报，而为C023表示嵌入PAP数据报。PPP报文的基本解析过程如图3（b）所示。3.1 登录ISP的协议协商过程系统的难点之一是微控制器登陆ISP并与IISP的协商过程，其中需要应用到LCP、PAP与IPCP协议。LCP、PAP与IPCP协议的帧结构大同小异，最常用的是请求（REQ）、同意（ACK）和拒绝（NAK）三种帧。微控制器与ISP协商时，任何一方都

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值得注意的是，PPP报文、LCP、PAP、IP报文与UDP报文是互相嵌套的。即PPP报文中嵌入了IP报文和LCP、PAP等报文，而IP报文中嵌入了UDP报文。当PPP报文的协议符为0021时表示嵌入了IP数据报，当C021时表示嵌入LCP数据报，而为C023表示嵌入PAP数据报。PPP报文的基本解析过程如图3（b）所示。

3.1 登录ISP的协议协商过程

系统的难点之一是微控制器登陆ISP并与IISP的协商过程，其中需要应用到LCP、PAP与IPCP协议。LCP、PAP与IPCP协议的帧结构大同小异，最常用的是请求（REQ）、同意（ACK）和拒绝（NAK）三种帧。微控制器与ISP协商时，任何一方都可以发送REQ帧请求某方面的配制，另一方如果觉得配置不能接受会回应NAK帧，如果可以接受则回应ACK帧。为了节省资源，这里只处理这三种数据帧，其它链路问题都由微控制器在程序控制下自己重新拨号解决。各种配置选项协商好以后，PPP才可以成功登陆。

在拨号成功连接后，ISP首先返回一个PAPREQ数据帧，微控制器发送一个空LCP REQ帧以强迫ISP进行协议协商阶段；随后ISP发送LCP设置帧，微控制器拒绝所有的设置并请求验证模式。ISP选择CHAP或PAP方式验证，这里只接受PAP方式。然后进行PAP验证用户名和密码过程，如果成功，ISP会返回IPCP报文设置IP地址。此时，就完成了与ISP的协商过程，可以通过向ISP发送IP报文的方式连接互联网传送数据了。协商过程的状态转换图如图4所示。

3.2 IP与UDP报文的解析

协商完成后进入IP数据报通信阶段。此时，微控制器向ISP发送的所有包含IP报文的PPP报文都会被ISP传送给IP报文内的相应IP地址，而远端所有向微控制器IP地址发送的报文也都会经ISP传送到单片机，从而完成微控制器与远程主同通过互联网的数据传输。

为了使程序尽量简化，选用IP承载UDP协议发送数据。在程序中实现IP与UDP报文的数据结构，向指定的主机IP地址发送UDP报文较易实现。但应注意，在应用层需要用户实现自己的协议。例如对于远程读表系统，要规定仪表的数据传输协议；根据协议把相应的仪表数据放入UDP报文中，传给主机；同时，主机也可以按照协议向单片机发送UDP报文。可以利用UDP报文的端口号，把不同的报文发送到不同的端口中以方便单片机的解析。

经过优化，本系统的软件代码可以精简到6K字节左右，共使用不到300字节的数据存储器。由于程序使用C语言编写，稍加改到就可以在各种系列的微控制器上实现。微控制器通过MODEM拨号上网技术，可以广泛应用于需要远程传送数据的系统中，特别适合远程秒表、远程监控等领域。

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