引 言

采集终端在线动态修改IP地址是当今智能化时代的需求，它不仅衡量着产品的性能，还关联着节约人力资源、减少人为操作失误、方便主站管理等优点[1]，因此在采集终端设计的过程中添加“在线动态修改IP地址”功能是必不可少的。

所有31例患者均顺利完成手术，手术时间25～82 min，平均每节椎体（29.15±2.73） min；出血量5～25 ml，平均 （10.80±3.57） ml；注射量在胸椎为2.0～3.0 ml，平均 （2.42±1.23） ml；腰椎为 2.5～4.5 ml，平均（3.56±1.41）ml。

本文设计了基于LPC1788嵌入式微控制器、K9F1G08U0A片外NandFlash和DP83848网络接口作为核心模块组成的采集终端在线动态修改IP系统，完成了短时间内快速动态修改IP，主站重新以新的目标IP地址连接采集终端的实验，有效地减少了人为断电上电或复位的操作量和响应时间。

此外，传统方法中一般是将对A阵完成消元计算后的A(n-1)′阵中的对角元素取倒数后的系数矩阵A(n-1)″作为因子表，以减少后续对F阵前代计算中的除法，从而提高计算速度。而规格化计算更是大量用对角元素去除对角元素左侧的各个元素。因此，如果在规格化每行元素之前就将对角元素取倒数，然后用对角元素的倒数值去乘对角元素左侧的各个元素来完成规格化计算，则可减少更多的除法计算，进一步提高计算速度。此时对A阵完成消元计算后所得到的是A(n-1)″阵而不是A(n-1)′阵，可直接作为因子表。

1 系统组成结构

采集终端在线动态修改IP系统的结构如图1所示， 主站和采集终端之间用以太网连接，DP83848以太网模块[10-11]用于接收主站发送的报文，K9F1G08U0A片外NandFlash用于存储重要信息(如终端版本信息、终端IP地址等)，LPC1788用于控制寄存器和相关模块，JTAG仿真调试接口用于下载程序调试仿真。

图1 系统结构图

2 动态修改IP实现原理

set_addr(netif_default, &ipaddr, &netmask, &gw)”，延时1 s,再次使能网卡“netif_set_up( netif_default)”。此时终端会重新创建socket，绑定新的终端IP地址(如192.168.1.10)和端口号(8080),并对端口号进行监听，等待主站的请求连接。此时主站会自动断开连接，重新在通信方式中输入新的IP地址(192.168.1.10)和端口号(8080)，可以建立新的连接，如果没有内容需要发送，可以根据需要发送断开报文帧给终端，请求断开连接[2-7]。

动态修改IP流程如图2所示，主站和采集终端采用TCP/IP协议通信，主站作为客户端，采集终端作为服务器，在主站的通信方式里输入采集终端默认设置的IP地址(192.168.1.5)和端口号(5000)；请求进行连接，连接成功后，发送新IP地址的报文给采集终端，采集终端通过网络模块接收到内容后，根据Q/GDW-376.1协议从报文中提取出有效帧，校验帧的合法性以及是否需要修改IP地址，如果帧合法且需要修改IP地址，则把新的IP地址存放在NandFlash中[8-9]，然后禁用默认网卡“netif_set_down(netif_default)”，读取NandFlash中的IP地址，写入默认网卡“netif_

研究中数据处理工具为SPSS 19.0，按照百分数对计数数据表示以x2测定，P＜0.05差异具备统计学意义。

图2 动态修改IP地址流程

3 系统测试与结果分析

测试结果如图3所示，主站先以IP ：192.168.1.5，端口号：5000 与终端连接，并发送了修改IP地址的报文。根据Q/GDW-376.1协议，如图4所示，报文的 DAT链路用户数据部分，第一个字节为应用层功能码AFN=04，帧序列号SEQ=72，数据单元标识Pn=0000、Fn=4000，数据单元：C0 A8 01 0A FF FF FF 00 C0 A8 01 01(16进制),对应为十进制是192 168 1 10 (新IP地址)、255 255 255 0(子网掩码)、192 168 1 1(网关)。终端接收后处理报文，创建新的socket绑定新的IP地址192.168.1.10，端口号为8080，并对端口号进行监听，主站以新的IP地址和端口号能够迅速与终端进行连接。

图3 测试结果

图4 链路用户数据层格式

4 实际应用案列

本设计应用在如图5所示的油井智能终端中，能够根据主站修改IP命令，实时修改IP地址，性能满足实时性、便捷性要求。

图5 油井智能终端

结 语

实验结果证明本系统能够快速、准确地根据主站命令对采集终端的IP地址进行修改，具有合理性和可行性。但在调试过程中，由于人为或环境的因素，引起主站自动断开网络连接，系统加入了监测断开重连方法，使得系统更加稳定可靠。系统根据TCP/IP通信原理，结合Q/GDW-376.1信息采集协议，在以LPC1788嵌入式微处理器、K9F1G08U0A片外NandFlash和DP83848网络接口作为核心模块组成的采集终端上实现了在线动态修改IP系统。调试结果表明，系统设计满足采集终端在线动态修改IP的需求，操作方便，结构简单，同时还具有响应时间短、运行稳定的特点，具有较高的实用和推广价值。

参考文献

[1] 吕京建.嵌入式因特网技术的兴起与前景[J].今日电子,2000(S1):4-5.

[2] Ju H,Choi M,Hong J W.An efficient and lightweight embedded Web server for Web‐based network element management[J].International Journal of Network Management,2015,10(5):261-275.

[3] 陈利锋,刘博勤,涂时亮,等.嵌入式系统网络互连技术的设计与实现[J].计算机科学,2001,28(10):100-103.

[4] 苏勇辉.基于ARM微处理器TCP/IP协议栈LwIP实现[J].国外电子测量技术,2009,28(10):76-78.

[5] 王慧青,张小国,丁晗.一种基于移动终端动态IP地址的数据实时传输方法:中国，CN105610997A[P].2016.

[6] 李庆江.基于LwIP协议栈的嵌入式Web服务器的设计及实现[J].齐鲁工业大学学报,2008,22(4):97-100.

[7] 石广治,刘波,姜秀杰,等.基于ARM的嵌入式系统以太网通讯设计[J].微计算机信息,2010,26(32):80-82.

[8] Gou H L,Liang G Z,Xie H Q.Application of K9F1G08U0A in MSP430 sigle chip system[J].Hebei Journal of Industrial Science&Technology,2009.

[9] 李晴.高速大容量NAND FLASH存储系统的设计与实现[D].北京:北京理工大学,2015.

[10] 陈冬发,朱宁西.基于ARM-LPC2368的网络接口的设计与实现[J].微计算机信息,2008,24(14):119-120.

[11] 于春雪.基于STM32F107的高速以太网接口设计与应用[J].电声技术,2011,35(9):63-67.