课程设计（论文）-基于RTL8019AS的以太网通讯设计.docVIP

目 录 1 前言 1 2 方案设计 3 2.1 基于RT8219AS的以太网通讯系统 3 2.2 基于AT89818的10M/100M以太网通信系统 3 2.3 方案比较 4 3 单元模块设计 5 3.1 RTL8019AS以太网控制器简介 5 3.1.1 主要性能 5 3.1.2 RTL8019AS内部结构 6 3.1.3 RTL8019AS的内部RAM地址空间分配 7 3.1.4 RTL8019AS的I/O地址分配 7 3.2 接口电路设计 7 3.2.1 变压器20F001N 8 3.2.2 93C46存储器 8 4 程序设计 11 4.1 复位RTL8019AS 11 4.2 初始化RTL8019AS 11 4.3 发送帧 12 4.4 系统主应用程序及TCP/IP协议的实现 12 4.5 程序设计 14 4.5.1 物理层 15 4.5.2 数据链路层 15 4.5.3 ARP协议 15 4.5.4 IP协议 15 4.5.5 运输层 16 4.5.6以太网数据封装 16 5 参考文献 17 附电路图 18 1 前言 目前,以太网已经非常广泛地应用于各种计算机网络,经过20多年的发展,它已成为当今Internet中底层链接不可缺少的部分。同时基于以太网的新技术和联网设备的不断出现,以太网已经成为事实上最常用的网络标准之一。另一方面,嵌入式设备的价格、体积及实时性等方面,在某些应用领域,尤其是网络化开发上有着标准处理器无法比拟的优点[4]。基于单片机系统的嵌入式开发有着非常广泛的用途,而在网络化开发的过程中,首先要解决的就是与以太网络的连接问题,亦即如何将通用处理器的网络连接装置(以太网络控制器)应用于单片机系统嵌入式网络的开发。 以太网是应用最广的联网技术，它以可靠性高、媒体信息量大、易于扩展和更新等优点，在企业、学校等领域得到广泛的应用。根据IEEE802.3 Ethernet标准规范，以太网每段同轴电缆长度不得超过500m，通过中继器互联后网络最大距离也不得超过2.8km。,决定利用廉价的51单片机来控制网卡芯片RTL8019AS进行数据传输,加载TCP/IP协议连接到互联网并实现网络通讯。2 方案设计 以太网通讯在各个领域应用非常的广泛，在这里我主要给出了两中方案以讨论：方案一为基于RTL8019AS的以太网通讯设计；方案二为基于AT89818的10M/100M以太网通讯系统。 2.1 基于RT8219AS的以太网通讯系统 图2.1 基于RT8019AS的以太网通讯设计方案 本设计方案的主处理器采用51单片机系列的AT89C52。存储部分外扩了一片32K的RAM62256 ,作为数据存储区,另外还外扩了一片输出锁存器74HC573。可向其烧写主控制程序和TCP/IP协议栈。选用Realtek公司的RTL8019AS作为实现TCP/IP协议的物理层。这款网络接口芯片不仅能与应用广泛的NE2000系列兼容而且性能较好,比较稳定。RTL8019AS外接一个变压器20F001N,经RJ45接口输出。 2.2 基于AT89818的10M/100M以太网通信系统 系统采用AT89818作为核心交换芯片MCU采用AT89C52用做控制和系统设置已经和计算机进行通信连接EEPROM采用AT93C46用于储存交换机启动时所需的初始化数据SRAM采用64K×64位的W25P243APHY0和PHY1采用8端口的DSP 10/100 PHYJACK0和JACK1为RJ-45连接器。系统结构如图所示。 图2.2 基于AT89818的以太网设计图 2.3 方案比较 本文主要讨论10Mbps的以太网通讯模块设计，其中方案一基于RTL8019AS的以太网通讯模块设计能与应用广泛的NE2000系列兼容而且性能较好,比较稳定。设计中的芯片我们平时都是比较熟悉的，比如AT89C52、74HC573、62256等，并且这些芯片的价格便宜，制作也非常的方便。 方案二是一种具有快速以太网交换功能、高性能、低功耗的网络设备这种嵌入了TCP/IP协议的单片机系统，具有成本低、硬件少、占用面积少、传输速度快、使用方便等优点。适用于现有的网络传输系统，有着广泛的应用前景，特别是数据采集、数据传输领域。目前，在屏幕板数据成像、远程数据采集系统中被使用P0（P0.0～P0.7）口作为数据线和低八位地址线，P0口经74HC573作为地址锁存后连接27512的低八位地址（A0～A7），并且低五位与RTL8019AS的SA0～SA4相连，P0口直接作为数据口与27512的八位数据线相连（D0～D7）并且与RTL8019AS的SD0～SD7相连;单片机的P2（P2.0～P2.7）口作为高八位地址线与27512的高七位地址线（A8～A15）相连，其中的P2.0