[发明专利]一种兼容HTML5的Web网络单片机

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种兼容HTML5的Web网络单片机。

背景技术

2014年10月29日，万维网联盟(W3C)宣布，经过多年的艰辛努力，HTML5标准规范终于最终制定完成。HTML5将带来一个统一的网络，无论是笔记本、台式机、平板电脑、智能手机、电视机顶盒，也无论是Windows、Linux、Android、还是iOS系统都可以通过浏览器很方便的与基于HTML5的Web服务器进行通讯。HTML5被赋予了很多之前传统HTML所没有具备的API，HTML5将Web平台应用提升到一个新的高度，跨平台的Web应用已成为未来软件发展的趋势。

单片机又称单片微控制器，主要应用于控制领域，我们生活中所接触的电子产品几乎都会用到单片机，目前，全球单片机的使用数量已经远远超过PC机和其他计算机的总和。一直以来，单片机系统的开发都需要具备专业的单片机开发技术，使用汇编语言、C语言工具进行开发，有一定的开发难度。HTML5的出现使我们有了一个新的设想，能否在现有单片机的基础上开发出一种兼容HTML5标准规范的，用户不需要汇编语言、C语言也能够控制的通用网络单片机呢？这样，用户就可以使用HTML5+JavaScript编程通过网络对单片机进行控制。

HTML5是个庞大而且复杂的Web平台系统应用规范，一般情况下都部署在有操作系统Winodws/Linux支持的服务器上。过去，单片机为了适应低功耗、小体积的嵌入式要求，功能相对简单，在单片机上集成网络应用非常困难，随着单片机技术的快速发展，特别是ARM 32位、64位内核的出现，为单片机网络应用奠定了坚实的硬件基础。特别是System On a Chip结构单片机的出现，设计开发基于HTML5应用的单片机将成为可能，而兼容HTML5的单片机可以应用于跨平台网络控制领域，如图1所示，基于HTML5应用的单片机可以实现分布式安装，集中管理，最主要的是HTML5实现了真正的跨平台，客户端程序在Windows、Linux、Android、iOS系统上都可以运行，无论是PC台式电脑、笔记本电脑、平板、智能手机、电视机顶盒都可以作为单片机的用户操作界面，实施方便。随着物联网、智慧城市的发展，HTML5网络单片机的应用范围将更广泛。

发明内容

为此，本发明提供了一种兼容HTML5的Web网络单片机，基于HTML5应用的单片机使许多软件系统集成开发人员不需要太多的单片机知识就可以控制单片机，应用简单，降低开发成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种兼容HTML5的Web网络单片机，包括硬件框架和软件内核，其特征在于，所述硬件框架为内置全硬件TCP/IP协议栈，以ARM Cortex_M3CPU 32位内核的SOC单芯片；所述软件内核包括多任务实时操作系统内核、驱动程序以及服务程序，所述服务程序包括Web服务器，WebSocket服务器，Modbus服务器，UART串口服务器，PLC服务器，Adobe Flash安全沙箱和FAT32文件管理；所述网络单片机通过符合HTML5规范的语言控制，控制命令通过TCP/IP网络协议传输。

优选的，所述SOC单芯片为W7200，所述多任务实时操作系统内核为uCOSII开源占先式多任务实时内核。

优选的，所述单片机内存储有硬件端口与软件内核访问地址的映射表，使软件内核访问地址与W7200端口地址建立一一对应关系。

优选的，所述映射表记录内容包括管脚号、端口名称和访问地址。

优选的，由所述映射表所记录的端口用于开关量数据采集、开关量输出控制、模拟量的采集、PWM控制或者数模转换输出、客户端与UART串口通讯或控制第三方带UART接口的器件或设备，和客户端与I2C透明通讯或控制第三方带I2C接口的器件。

优选的，所述硬件框架主要包括三个电路模块，分别为SOC单片机核心电路及其外围元件、RJ45网络接口电路和SD卡存储电路。

优选的，所述SOC单片机核心电路及其外围元件包括以下功能：给内部硬件TCP/IP协议栈模组提供振荡时钟源、给内部ARM Cortex_M3内核提供振荡时钟源；提供ARM内核低电平复位电路、提供内部TCP/IP协议栈模组低电平复位电路、提供数字3.3V，模拟3.3V，内核1.8V三种电源、为单片机提供正常工作模式和自动握手，全双工100M传输速率模式两种选择的电路、显示示W7200运行状态和提供基准电压用以保证ADC端口采集数据的精度。