TCP/IPとウェブ・ブラウザで電子機器を制御するための基礎から応用まで
LANによるハードウェア制御
トランジスタ技術編集部 編
B5変型判 368ページ
定価3,520円(税込)
JAN9784789837354
2005年5月15日発行
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組み込み制御技術に新しい潮流が産まれています.LANとウェブ・ブラウザ,そしてTCP/IPを使ってデータを収集したり,ハードウェアを制御する技術です.Ethernetとプロトコル・スタックを内蔵したボード・マイコンも発売されています.
TCP/IP,Ethernet,ウェブ・ブラウザを使えば,世界中の電子機器をインターネットやLANを通じて制御することができます.これは,IT時代を生きるエンジニアの必修テクノロジーといえましょう.
本書を読めば,あなたもネットワーク経由によるハードウェア制御のエキスパートに!
目次
略語集
イントロダクション ネットワークI/Oの世界へようこそ!
Z80にNE2000とIPスタックでネットワークI/O
マイコンとEthernetの共演
近未来の組み込みEthernet機器
第1部 LANのプロトコルの基礎と物理層
Ethernet/IEEE802.3とTCP/IPプロトコルを学ぶ
第1-1章 ローカル・エリア・ネットワークの基礎知識
ネットワークの基礎
ネットワーク・インターフェース層
インターネット層のプロトコル
トランスポート層のプロトコル
アプリケーション層のプロトコル
必須プロトコルとEthernet/IEEE802.3フレーム
第1-2章 ネットワークI/OのためのTCP/IPプロトコル入門
はじめに
プロトコル・スタック
Ethernet
Ethernetフレーム
IPアドレス
IPアドレスの解決に使うプロトコル
コラム ネットワーク・バイト・オーダ
IP
ICMP
UDP
TCP
コラム 誤り検出
HTTP
BOOTPとDHCP
まとめ
コラム ポート番号
IP,UDP,ARP,ICMP――必須プロトコルを学ぶ
第1-3章 プロトコルの動作とパケット送受信
通信に必須のプロトコル
Ethernet機器としての機能
IP機器としての機能
UDP機器としての機能
ICMP
第2部 パソコンによるネットワークI/Oの体験
Telnetサーバにログインしてハードウェアを操作する
第2-1章 TelnetとTcl/Tkで始めるリモートI/O制御
TCP/IPによるハードウェア制御
TelnetとTcl/TkでリモートI/Oを制御しよう!
CGIプログラムを使う方法とHTML文書だけで実現する方法
第2-2章 ウェブ・ブラウザでリモートI/Oを制御する
制御するハードウェアとデバイス・ドライバ
ウェブ・ブラウザでリモートI/Oを制御しよう──パート1:CGIプログラムを使って制御する方法
ウェブ・ブラウザでリモートI/Oを制御しよう──パート2:HTML文書だけで制御する方法
C言語やTcl/Tkによるプロトコルの実装例
第2-3章 TCP/IPソケット・プログラミングでリモートI/Oを制御
TCP/IPの通信チャネル
TCP/IPのソケット・プログラミング
C言語によるプロトコルの実装
Tcl/Tkによるプロトコルの実装
第3部 LANの物理層とインターフェース
10/100BASE-Tの仕組みとNICやハブの働きを知る
第3-1章 解るLANのハードウェア
概要
Ethernet LAN製品の進歩
基本的なLANの仕組み
100BASE-TXのデータ
オート・ネゴシエーションについて
NICの仕組み
NICの役割
NICの基本構成
Ethernetコントローラ
NICの最近の傾向
ハブの仕組み
種類
シェアード・ハブ
スイッチング・ハブ
コラム スクランブルの必要性と効用
コラム オート・ネゴシエーションは万能?
GビットEthernet
GビットEthernetの種類
1000BASE-Tの仕組み
ネットワークの構成例
無線LAN
IEEE802.11b
IEEE802.11a
IEEE802.11g
無線LANの今後の展望
コラム ミニ略語辞典
安価でシンプルなNE2000互換カードで学ぶ
第3-2章 Ethernetカードのハードウェア&ファームウェア
はじめに
NE2000のしくみ
DP8390の概要
NE2000の内部レジスタの設定方法
Appendix EthernetインターフェースLSIの概要
概要
NE2000互換NICの仕様
内蔵レジスタ
バッファRAM
設定手順
転送パケット
NE2000互換NIC用ワンチップLSIの代表
第3-3章 RTL8019ASの概要と使い方
はじめに
RTL8019ASの特徴
インターフェース
I/Oアドレス・レジスタ
MACアドレス
シリアルEEPROM
動作モード
CONFIGレジスタ
内蔵バッファRAMへのアクセス
コラム OUIコード
基本的な使い方
まとめ
コラム LANパケット・モニタ“PacMon”
第4部 LAN対応ハードウェアの設計&製作
10BASE-Tを内蔵し,ウェブ・ブラウザでI/Oを制御できる!
第4-1章 PICNICの製作
PICNICを考えた訳
PICNICの概要
なぜ10BASE-Tを選んだか?
ハードウェア構成
内蔵プロトコル・スタック
Ethernetフレームの受信処理
リセット時の動作
使用方法
PICNIC専用プロトコル
Visual BASICからのコントロール
ブートストラップ・モード
携帯電話からの接続
さいごに
10BASE-T,2MバイトDRAM,TCP/IP搭載!
第4-2章 H8/3069Fネットワーク・マイコン・ボードの概要
本ボードのハードウェア
コラム 「AKI-H8/3069FフラッシュマイコンLANボード」の改良
H8/3069Fの概要
内蔵フラッシュROMの書き込み
キーボードやLCD表示モジュールへの接続例
Windows上のフリーの開発環境GCCの実践テクノウ
第4-3章 H8マイコン開発ツールの使い方
概要
Windowsへのインストール
Linuxへのインストール
プログラム開発ツール類
内蔵フラッシュROMライタ・ツール
プログラムの開発の手順
H8やSH2マイコンで使える!TCP/IPプロトコル内蔵!
第4-4章 フリーのネットワーク対応OS“H8/OS”
概要
仕様
H8/OSの内部構成と動作
使用可能なデバイス・ドライバ
H8/3069F以外でH8/OSを使う場合
H8/OSの使いかたの基本
ネットワークI/OをやさしいBASICで記述できる!
第4-5章 H8/Tiny BASICの概要
H8/Tiny BASICの仕様
文法
コマンド・ライン操作用コマンド
ウェブ・ブラウザでLED出力やスイッチ入力を扱う
第4-6章 H8/Tiny BASICによるネットワークI/O制御
ローカルI/Oの実例
ネットワークI/O対応モジュール
ネットワークI/Oの実例
MESとウェブ・ブラウザでハードウェアを制御する
第4-7章 LAN対応H8マイコン・ボード用アプリケーションの作り方
MESの概要
MESの構造とインストール手順
H8マイコンでウェブ・サーバを稼働する
H8マイコンでCGIプログラムを実行する
ウェブ・ブラウザでマイコン制御
Appendix MES活用のための資料
MESのコマンド一覧
CoreOSのコマンド一覧
MESのシステム・コール一覧
MESと無線LAN PCカードを使った
第4-8章 802.11b無線LAN対応マイコン・ボードの実験
概要
試作した無線LANマイコン・ボードの仕様
16ビットPCカード・インターフェースの概要
無線LAN機能の実装
MESによる無線LANインターフェースの実装
動作確認
まとめ
CF型無線LANカードとH8/3069Fボードによる
Appendix μClinux/H8を利用した無線LANの実験
ハードウェア
ソフトウェア
アプリケーションの実験:NTPクロック
H8/3069Fを16ビット・バスで使用!CFスロット搭載!
第4-9章 μClinux搭載マイコン・ボード“H8MAX”の概要
H8MAXの概要
ハードウェアの概要
μClinuxの概要
H8MAXのためのソフトウェア開発環境の準備
まとめ
μClinux/H8とH8MAXを使って,観測データを定期発信する
第4-10章 小型気象観測システムの実験
実験したシステムの概要と背景
μClinux/H8と開発環境の導入
μClinux/H8を利用した気象観測装置の製作
まとめ
NE2000互換カードとZ80マイコン・ボードにIPを実装
第4-11章 EtherパラレルI/Oボードの製作
Z80とNE2000の接続
ソフトウェアの実装
各階層のルーチン構成
コラム MTU
コラム RFCとその入手法
簡易リモート・モニタを作る
コラム TCP/IPのバイブル
H8/3067FとNE2000互換カードを使った
第4-12章 Ether-GPIBアダプタの製作
概要
ネットワーク・プロトコル
GPIBの基礎
ハードウェア
ソフトウェア
使い方と評価
まとめ
10BASE-Tを赤外線で飛ばす!
第4-13章 10Mbps赤外線LANの製作
概要
赤外線LANの仕様
ハードウェア
評価と運用
まとめ
索引