TCP/IP最先是在UNIX体系里完结的，后来的LINUX、DOS、WINDOWS也完结了TCP/IP，随后TCP/IP协议也被移植到其它嵌入式的处理器上，例如8位的MCS51单片机、AVR单片机，16位的ARM、C166以及32位的MIPS、ARM等芯片上。 TCP/IP协议的最底层IP层，许多界说都是16位或32位的，例如源IP地址（32位）意图IP地址（32位），校验值（16位），特别是较验值，是以16位为单位进行核算的，这样使得可以处理16位、32位运算的CPU，比方80286、80386……，ARM、MIPS、DSP，就有很大的速度上的优势。而8位机MCS51处理则会慢许多。
由于指令的原因，以及资源上的原因，在UNIX上完结的TCP/IP协议的原代码并不可以直接移植到8位的单片机上。最前期的LINUX1.0版的内核是最小的完结TCP/IP的操作体系，它的程序的巨细大概在1兆字节。而现在的红旗LINUX,红帽子LINUX，内核多达几十兆，整个体系要几张光盘来装。前期的LINIX由于小，而被移植到掌上电脑，PDA等产品中。 单片机的程序空间是极为有限的，直接寻址的空间仅64K字节，这跟电脑的存储空间比较要差几个数量级。除了程序空间小之外，可用的内存RAM也是十分小的，最多只能扩64K的RAM，而电脑的RAM至少在1兆以上。单片机的运算速度也极为有限，一般只要2MIPS，而电脑上的处理才干在100MIPS以上。
有些人说到有没有必要在单片机上完结TCP/IP的问题。由于TCP/IP是一种规范，以太网也成为局域网的规范。在许多状况下运用以太网和TCP/IP，可以简化结构。比方现在较热的智能小区，由于布线的原因，不能为每个家庭布许多线，而以太网的8芯双绞是必定有的。例如宽带上网，是直接经过以太网的，假如你制作的设备，比方安全产品，长途抄表产品，家居智能产品可以走以太网的话，可以运用现成的以太网络。但假如走其它网络，比方RS485、CAN单线、LONWORKS等，那么需求别的布线。布线是杂乱的，还涉及到消防安全等。从本钱看，用以太网完结联网要比CAN、LONWORKS等更为廉价，集线器、交换机现在都十分廉价，并且将来有三网合一的趋势，电话、电视、核算机三网合一。将来的趋势或许是高速的以太网的全国，电话信号、电视信号、联网都在以太网上跑。尽管现在还未能完结，可是这种趋势是不可防止的。
有网友说到就算要运用以太网，也没有必要跑TCP/IP。那么为什么要跑TCP/IP呢？ TCP/IP是一规范，这个规范使得数据传输不必定是要局域网，而可以在互联网、跨区域跨国界。例如你在某一区域安装了许多监控产品，但数据中心或许不设在那个区域，而设在其他区域。TCP/IP有两种协议TCP和UDP；TCP确保了数据传输的正确性，（假如你的数据只跑以及网层，那么你的数据完好性是要你的编程来确保的，校验的核算。数据包的丢掉需求你手艺处理，而TCP把这些一切你要处理细节都帮你处理了。UDP可以面向播送的、视频的、音频的等方面的运用。完结TCP/IP的协议的优点是可以一致渠道，比方智能小区的产品，假如咱们都恪守TCP/IP的协议，那么咱们的产品才干兼容，假定一个大型的智能社区，这个社区或许由多家设备供货商进行建造，或许有某些厂商做渠道、做软件，一些厂商做硬件。假如咱们恪守TCP/IP协议，各自的长途抄表产品，智能防盗产品就有或许兼容，对地产开发商来说，可以挑选多个供货商，有利于竞赛，也防止某个厂家关闭形成严重影响。
题外话说的多了，仍是回到本章要谈的内容吧。由于单片机与电脑的不同很大，两者的完结有很大的不同。在电脑里编写TCP/IP程序，你可以不考虑代码巨细、代码速度，但在单片机上这些都是你要考虑的问题。 归纳来说，单片机完结与UNIX完结TCP/IP有如下差异： （1）、操作体系。不论是WINDOWS、UNIX、LINUX，它们都有一个多任务操作体系，这使得代码编写简略化，而在单片机上，由于资源的原因而无法运用多任务操作体系，这使得代码结构变为次序履行+硬件中止的方法，而在电脑里却可以并发地履行。对程序履行结构，单片机要考虑更多。
（2）、内存分配。WINDOWS或UNIX的内存分配是动态的，根据需求随时分配，随时吊销 。咱们阅览一些关于LINUX、UNIX的书，它们都是mbuf的存储结构。mbuf是一个存储链，这个链可以动态地添加和减小。比方在数据包很少的状况下，UNIX分配一个2K字节的缓冲区或许就够用了，但假如数据包许多，就有或许要分配64K乃至更多的缓冲区，可分配的内存要根据CPU的可用内存来调整。 可是在单片机却不可以这样做。一个最大的以太网数据包有1500多个字节，分配一包的缓冲区就要1.5K字节，而一般完结TCP/IP的单片机只外接一块32K字节的RAM。而这32K字节的RAM要被各个协议所用，而不仅仅是寄存收到的数据包。一般的做法是分配一个256×6=1536个字节的RAM来寄存收到的以太网数据包。收到一包就处理一包。而UNIX却可以收许多包才处理。在单片机里，寄存收到的以太网数据包的RAM是固定的，而不是动态分配的。一切UNIX关于内存办理、内存分配、mbuf的结构在单片机里并不适用。这些代码对单片机是无用的。
（3）、指针。在电脑里，指针只要一种，便是指向某一地址的RAM，而在单片机里指针有几种：
1、 指向外部RAM的指针 例uchar xdata *p 运用指令 movx @dptr 占二个字节
2、 指向程序ROM的指针 例uchar code *p 运用指令 movc 占二个字节
3、 指向内部的RAM的指针 例uchar data *p 运用指令 mov @ri 占一个字节
4、 指向外部RAM的分页指针 例uchar pdata *p 运用指令 movx @ri 占一个字节
5、 一般指针,可以指向以上的任何一种 占三个字节
6. 还有其它用于分组切换的指针。
在电脑里，一切程序都必须先放在RAM里才干运转，所以它的指针只要一种状况，便是指向RAM。而单片机的结构和电脑的结构有很大不同，指针类型许多，对指针运算的速度也纷歧样，由于第5种指针”一般指针”运算很慢，一起又需求占用许多程序空间，这使得指针运算不能从UNIX源代码直接移植到单片机上，而UNIX完结TCP/IP的源代码中，用的最多的便是指针，而在单片机里一般要求少用指针，或运用特定类型的指针。这运用UNIX的源代码需求作许多的改动。
（4）、参数传递。在UNIX完结的TCP/IP源代码中，一般有许多的参数传递，而在单片机里答应传递的参数是有限的（由于遭到内部RAM的约束），一起参数传递的进程要糟蹋程序代码空间，也下降单片机履行速度。所以在单片机的完结里，一般不要做太多的参数传递，而多运用公共的全局变量来完结调用的进程。这种状况下，UNIX的一般源程序是相对独立的，受其它函数或变量的影响很小，而单片机里各程序的相互依赖程度要大。由于在单片机里往往同享某一数据、某一变量。
（5）变量界说。UNIX和KEIL C51尽管都是C言语，但两者又有所不同，关于一些变量的界说，两者却不能通用。例如，单片机的特别寄存器界说，sfr sfr16 sbit等，在规范C里是没有的。在规范C里支撑的结构，在KEIL C里也有或许不支撑，比方一些C++的语法。在处理上的特别性，也或许纷歧样，比方IP地址类型，在UNIX里一般将IP地址界说为数组:
uchar ip[4]; 而在单片机里，我的界说是
union IP_address_type{uchar bytes[4];
uint words[2];
ulong dwords;}
IP 被界说为共用体，而不是简略的一个数组。为什么要这样做，是由于单片机处理的特别性，例如比较两个IP地址IP1，IP2是否持平，假如运用数组，比较是费事的： 要写成 if（IP1[0]==IP2[1]）**IP1[1]=IP2[1]**…… 用共用体可以简化为
if（IP1.dwords==IP2.dwords）…… 有时候，咱们又要把IP地址按16位来核算，比方较验和核算，那么IP地址按16位加可以写成： IP.dwords[0]+ IP.dwords[1]， 有时，咱们又要对IP地址按字节赋值，比方IP地址从24C02里读出来，需求按字节赋值：可认为 IP.bytes[0]=×× IP.bytes[1]=×× IP.bytes[2]=×× IP.bytes[3]=××
假如不作这样的界说，运算将杂乱许多。并且一些编译会认为类型紊乱而无法编译。 在单片机里运用共用领会简化许多。而在UNIX里要对这些值作改动，一般是运用指针进行的。在电脑里，用指针运算是便利的，并且速度也快，但在单片机里，却不可以便利地运用指针。 在UNIX里的一些结构类型的界说都要被改写。这样也使得UNIX的源代码不能直接用在单片机上。
（6）、协议支撑。在UNIX里可支撑比较完好的TCP/IP协议，但在单片机里无法做到，这是由于单片机底子没有满足的代码空间来支撑这些协议。一般在单片机里完结与需求有关的部分，而不运用的协议则一概不支撑。例如文件同享SMB协议，在UNIX、WINDOWS都支撑，但单片机上却没有必要。一般只能在单片机中完结：ARP、IP，ICMP、TCP、UDP这些协议，而更高层的协议，http、smtp、ftp一般是不需求支撑的。尽管有些单片机例如AVR上网计划完结了http、smtp、ftp协议，但咱们认为实用性不太，由于AVR上网计划用的是MEGA103，而该芯片要150元左右，昂扬的造价使得AVR上网计划没有得到广泛的运用。单片机运用的TCP/IP协议大多是为了完结数据收集和数据传输，而不是网页阅览、文件传输这些功用。就对某一协议而言，例如ARP协议，UNIX体系支撑以太网、令牌环等网络的ARP，但单片机里只支撑以太网，也便是说，关于某一协议，也有或许要作简化。IP包最大可认为65K，可以分段传输，而在单片机里底子无法包容如此大的数据包，因而一般是不支撑分段的。单片机一般选用发送小数据包的方法，以防止分段。
（7）、硬件接口。在UNIX或WINDOWS里，对网卡驱动无一例外都是选用中止方法。而在单片机的运用中，大部份的计划都是查询式的。由于电脑的处理速度快，一次中止的处理时刻也很短，不会影响体系内的其它中止。但在单片机里就不行了，处理一次中止，收取一个数据包一般要几毫秒的时刻，这将封闭其它中止的产生（只要高优先级的中止可以履行），而单片机往往还存在其它一些中止，比方串口按收中止，A/D条件中止、键盘中止等需求被履行，这就使得耗费时刻长的网卡中止改为查询式履行。在电脑里，对网卡的驱动相对简略，而在单片机里需求处理的工作更多。比方缓冲区溢出，阅览一些驱动程序源代码，你或许发现在电脑里的一些程序底子没有处理溢出的代码。由于电脑履行快，网卡缓冲区的溢出几乎是不会产生的，不要说10M网卡，便是100M网卡，电脑也可以很快处理。电脑往往选用即插即用方法来驱动网卡，而单片机却不能这样做，由于即插即用要许多代码来完结，而运用跳线方法，电脑里驱动NE2000的网卡，一般都是用16位DMA的方法，而在单片机里却只能用8位DMA方法。这也运用UNIX对网卡驱动的代码不能直接移植。
