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Diplomarbeit




zur Erlangung des akademischen Grades


Diplom-Ingenieur




Entwicklung einer Internetkamera und deren Anbindung über PPP und TCP/IP an das ISDN




angefertigt von

cand. Ing. Thorsten Thormählen




bei

Prof. Dr. rer. nat. G. Zimmer

Fachgebiet

Elektronische Bauelemente und Schaltungen

an der

Gerhard-Mercator-Universität-Gesamthochschule Duisburg




Duisburg, Dezember 1999





Vorwort des Verfassers



Diese Diplomarbeit entstand im Rahmen des Eigenforschungsprojektes ,,Bildsensorvernetzung`` der Abteilung System- und Anwendungstechnik im Fraunhofer Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg in der Zeit vom 14. Juni bis zum 14. Dezember 1999. Institutsleiter ist Herr Prof. Dr. G. Zimmer, dem ich für die Übertragung dieser Diplomarbeit danke.
Im IMS in Duisburg konnte ich die Arbeit unter sehr guten technischen Voraussetzungen und angenehmer Arbeitsatmosphäre erstellen. Besonders bedanken möchte ich mich bei meinen beiden Betreuern, den Herren Dipl.-Ing. M. Schäfer und Dipl.-Ing. H. J. Schliepkorte, für ihre wertvollen Hinweise und konstruktive Kritik.
Duisburg, den 14. Dezember 1999
Thorsten Thormählen

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• Inhalt
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Einleitung
• Grundlagen
  • OSI-Referenzmodell
    • Überblick
    • Schichten des OSI-Referenzmodells
    • Vertikale Kommunikation
    • Horizontale Kommunikation
    • Vor- und Nachteile des OSI-Modells
  • Kommunikationsprotokolle
    • Überblick
    • PPP
      • Verkapselung anderer Protokolle
      • Network Control Protocol (NCP)
      • Link Control Protocol (LCP)
      • Aufbau einer PPP-Verbindung
      • HDLC im PPP
      • AHDLC
      • Bit-synchrones HDLC
    • TCP/IP
      • Internet Protokoll (IP)
      • Transmission Control Protocol (TCP)
    • Sockets
    • HTTP
  • ISDN
    • ISDN Basisanschluss
    • S0-Bus
    • ISDN-Protokollarchitektur im OSI-Schichtenmodell
  • JPEG-Standard
    • Sequenzieller DCT-Modus
    • Progressiver DCT-Modus
    • Hierarchisch-progressiver Modus
    • Verlustfreier Modus
  • VxWorks
    • Task
    • Interrupts
    • Kommunikation zwischen Tasks
      • Gemeinsam genutzte Speicherbereiche
      • Binäre Semaphoren
      • Message Queues
• Konzeption und Realisierung der Internetkamera
  • Einführung
  • Auslesen der Bilddaten aus dem SRAM
    • Erweiterung des Verilog-Programms
    • FPGA-Steuerung durch den MPC860
    • Der Memory-Controller
    • Die Register des MPC860
    • Speicherorganisation des MBX-Boards
    • Programmieren des Memory-Controllers
  • Bilddatenkompressor
    • JPEG-Komprimierer
  • Internetserver
    • Synchronisation und Geschwindigkeitsoptimierung
    • Speichermanagement
  • Kommunikationsprotokolle
    • PPP
    • TCP/IP über die Socket-Schnittstelle
  • ISDN
    • Bitübertragungsschicht
      • Interchip Digital Link
      • Time Slot Assigner
      • Serial Communication Controller
    • HDLC im D-Kanal mit SCC und TSA
    • D-Kanal Protokolle
    • Anbindung der D-Kanal Protokolle und PPP an die Bitübertragungsschicht
    • Bewertung der ISDN-Schnittstelle der Internetkamera
• Verifikation des Systems
  • Visualisierung in einem Internetbrowser
    • HTML
    • META-Tag
    • JavaScript
    • Java-Applet
  • Inbetriebnahme der Internetkamera und Aufbau der Verbindung
    • Starten der Kameraanwendung
    • Internet oder Ethernet
    • Serielle Schnittstelle
    • ISDN
• Literatur
• Compact Disk zur Diplomarbeit

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Thorsten Thormaehlen
2000-03-27