IP 地址分类与数据包组成

实验介绍

山东经济学院计算机科学与技术学院实验中心

【实验目的】

1、理解IP层的作用以及IP地址的分类方式2、掌握IP数据包的组成3、理解子网掩码的作用【实验类型】

综合型【实验要求】

1、学会根据IP地址的分类方式区分各类IP地址2、掌握IP数据报的格式、长度以及各字段的功能

3、学会利用子网掩码确定IP地址的网络号、子网号和主机号4、学会分析给定数据包的IP首部信息5、学会手工计算IP校验和的方法【实验步骤】

1、打开数据包编辑器，在工具栏选择“新建”，建立一个以太网帧；2、填写该帧的“源MAC地址”和“目的MAC地址”字段；

注意：当目的主机与本机不在同一子网中时，目的MAC地址字段该如何填写，才能

保证帧能够到达目的地？

3、填写该帧的以太网协议首部：“类型或长度”字段值为：0800（即IP协议的类型值）或者选择下拉菜单中的IP协议，此时：

(a)协议树上将显示上层协议类型为“IPV4”，点击右端的“+”将该层协议展开，会看到IP协议的各个字段；

(b)点击协议树上的“IP”协议或者点击单帧编辑器左下方的“下一步”，在单帧编辑器中会出现IP层各个字段及其默认值；

4、写IP协议头信息：(a)源IP地址；

注意：仿真机可以仿真本机发送的IP数据包，也可以仿真另一台机器发送IP数

据包，所以，源IP地址字段可以填写本机IP地址，也可以填写其他机器的IP地址。

(b)目的IP地址：从地址本中选择一主机的IP地址并填写；(c)填写“版本号”（正常值：4）；

(d)首度（无可选项的情况下为5，即20个字节）；(e)服务类型；

(f)总长度字段（该值为IP首度加上数据部分的长度）；(g)标识字段；

(h)标志字段；(i)生存时间；

(j)协议字段，即上层协议类型（6为TCP，17为UDP，1为ICMP）；(k)首部检查和。

5、如果要发送多个IP数据包，可重复上述步骤，并可在多帧编辑器中设置每一帧的发送次数和发送每帧的时间间隔；

6、工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出菜单上选择“发送”按钮，发送帧序列；7、在监控机一端截获数据包并分析。

《单片机原理与技术》案例教学法简介

一、实验项目要求：

利用51系列单片机，通过系统扩展的方式，借助可编程并行接口芯片8255A，和键盘、显示接口芯片82C79，设计实现一个有数码管显示、带键盘、有12个发光二极管组成的单片机系统。在这个系统上，借助单片机的定时系统、中断系统、数码管显示器、键盘可以实现电子日历的设计；借助于单片机的定时系统、中断系统、12个发光二极管，可以模拟实现交通指挥灯的功能；借助于键盘、显示器和单片机的中断系统还可以设计实现一个抢答器。同时在这个系统上还可以实现两个单片机系统的通信二．实验项目分析

本项目按照知识结构，可以分解为下列7个实训步骤（或子系统子项目）1、片机最小系统的设计及制作

（1）项目说明：用51单片机（含片内程序存储器），外加振荡电路，上电自复位系统，EA脚接电源就组成一个单片机最小系统。通过P0口控制蜂鸣器发声（或发光二极管闪烁）（2）电路图设计

（3）课件知识点联结：晶体振荡电路的设计；上电自复位电路设计；EA脚的连接方式。2、单片机扩展系统的设计及制作

（1）项目介绍：通过51单片机，74HC373锁存器、27C512程序存储器、6116数据

存储器等芯片，P0口做数据总线，P0和P2口做地址总线，实现单片机系统的扩展。分别在程序存储器和数据存储器设置蜂鸣器鸣叫次数（或发光二极管闪烁次数），从而实现对蜂鸣器（或发光二极管的控制）。

（2）电路图设计

（3）课件知识点联结：存储器类型及选择；P0口地址总线/数据总线的复用，P2口地址总线的高8位；外部程序存储器的读取时序（ALE、PSEN）；外部数据存储器的读写时序（ALE，WR。RD）；MOVX和MOVC对应的时序。

3、8255A可编程并行I/O扩展接口的设计及制作

（1）项目介绍：通过可编程并行接口芯片8255A，分别控制12个发光二极管发光。

12个发光二极管分为红、黄、绿三种颜色，可以通过程序控制，实现各种组合显示。

（2）电路图设计

（3）课件知识点联结：并行接口芯片8255A；74HC138译吗器，74HC30与非门的

使用；接口地址和数据存储器地址的划分；

4、8279键盘、显示器接口的设计及制作

（1）项目介绍：单片机系统通过控制8279接口芯片，实现数码管的显示和按键的读

取，并将按键键值显示在数码管上。

（2）电路图设计

（3）课件知识点联结：八段数码管（共阴。共阳）；动态显示，键盘动态扫描；电流

驱动；8279的使用方法。

5、单片机串行通信的设计及制作

（1）项目介绍：两个单片机系统借助232接口，互相传送数据，并将对方发来的数据信息在数码管上显示出来。

（3）课件知识点联结：TTL、CMOS、ECL电平；MAX232接口芯片；MCS51串行通信方式。

6、交通指挥灯系统的模拟设计（综合）

（1）项目介绍：借助于8255A控制的12个发光二极管，通过51单片机的定时系统，

模拟交通指挥灯功能。

（2）电路设计

（3）课件知识点联结：交通指挥灯实际工作情况；51单片机定时系统、中断系统。7、电子万年历的设计（综合）

（1）项目介绍：利用已有的显示系统和键盘，第一次按“设置”键设置日历的初始

年、月、日；第二次按“设置”键设置日历时、分。第三次按“设置”键退出设置状态，设置完成后显示器上显示当前的时间，每秒自动加以。可查看年月日期。

（2）电路图设计如上图。

（3）课件知识点联结：51系列单片机定时、中断系统的应用；中断程序、子程序、

分支程序的编写方法；系统程序的组织方法。三、实验项目实施

1、熟悉项目设计所使用的工具：

（1）原理图、PCB版图设计工具（PROTEL2000）（2）MCS-51汇编语言编译环境（3）编程器的使用方法

（4）通过RS232接口在线调试方法介绍。2、元器件清单

3、项目实验板的焊接调试步骤

（1）机最小系统的制作调试（2）单片机扩展系统的制作调试

（3）8255A可编程并行I/O扩展接口的制作调试（4）8279键盘、显示器接口的制作调试（5）单片机串行通信的制作调试

（6）交通指挥灯系统的模拟程序设计调试（7）电子万年历的程序设计调试

四、实验项目总结

《单片机原理与技术》课程是一门应用性很强的的课程。通过这样一个案例，将该课程的各个知识点与每个子案例相对应，实验结束后，一个相对较复杂的系统就能够自然形成。通过这样一个案例的设计和实现，学生不但能够加深对理论知识的掌握，同时也学会了项目开发的过程及各种开发设备和工具的使用，掌握了一些常用元器件的使用方法，并初步学会如何编程、调试系统。