嵌入式以太网在工业测控系统中的应用.pdfVIP

一纛 ■一越 _ 嵌入式以太一穗 网前在工业测控系统中的应用 一 《讪●j ■■_一 雷才嘉 。，单 蒙 (J．广 州花都供 电局 ． 广东广州 510800；2．广东天联工程有 限公 司， 广东广 州 5106O0) 线由于标准不统一、传输速率低等局限性已经不能满足工业测控系统通信的要求，以太网技术凭借通用性强、 增加等特性成为现场总线技术发展 的新亮点。特别是随着嵌入式技术的出现 ，嵌入式 以 式 、可互操作性的通信平台 。 统 ；LAN91CI1l；嵌入式以太网 ；LwlP 中图分类号 ：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：1009-9492(2010)l1-0030-02 1引言 芯片集成了 CSMA／CD协议的媒体访问控制层 MAC和物理 随着计算机 网络技术的发展 以及工业 以太网技术 的完 层 PHY，内部具有 8kB的FIFO存储器 ．符合 IEEE802．3／ 善和成熟 。工业测控系统走 向网络化 已成为必然 的趋势 。 802．3u—lOOBase～TX／10Base—T规范 ．可 自适应工作于 100／ 但是 ．传统的串口通信及现场总线通信方式 ．通信距离 10Mbit／s和全／半双工模式 ，功耗低 、尺寸小 ，非常适合 短 、速度慢 ．难 以满足大量数据信号实时传输 的要求 。随 快速以太网接入应用 [2-3]。 着计算机技术 的发展 ．局域网、广域 网在工业测控领域 中 3嵌入式 以太 网模块 大量应用 ，通过 以太网进行通信 ，不仅数据传输速度快、 目前 ．高端 的工业测控装置大量采用 DSP控制器作为 容量 大，且组 网灵活 、扩展方便 …。 主 CPU。TI公司的 rM$320C28x芯片系列建立 了 自身的工 随着 以太 网宽带接入技术 的兴起和快速 以太 网的发 业标准 。具有强大的指令集合 、很强 的灵活性 、高速 的数 展 ．以太网技术又迎来 了另一个发展高潮 ，各类技术应用 字 处 理 能 力 及 全 新 的 内部 结 构 。 该 系 列 产 品 中 层 出不穷 。为了利用以太 网快速 、可靠 、廉价的特点 ，各 TM$320F2812 (F2812)是 32位定点 DSP芯片 ，可对大量 类终端可靠地接入 以太 网是其 中最基本 的一个环节 。 目 数据进行处理分析 ，并可快速完成傅立叶运算 ，能够满足 前 ，终端接人 以太网主要有两种方法 ：一种是基于微机环 测控装置 的控制及运算要求 。另外 ．它带有外部存储器接 境 ，通过在总线槽 内插入各类 网卡实现 ，该方法快捷 、可 口。可接多达 1．5M 字的外部存储单元 ，并提供 四个独立 靠 ，缺点是须微机环境 的支持，限制了其使用范围；另一 的片选端 ，且等待状态数可编程 ，使高速 DSP与低速外设 种是 从物理层 和 MAC层进 行设计以实现各类 嵌入式 系统 易于配合 。实现海量存储 。本文选用 了TM$320F2812DSP 的接入 。在该方法 中。有许 多以太网接入芯片一一以太 网控 及 IAN91Cl11设计 实现了嵌入式 以太 网模块 (图 1)。 制器 (EC)可供选择 。 嵌入式 以太网模块的设计 ．首要任务是确定嵌入式 以 本 文 介 绍 了 SMSC 公 司第 三 代 快速 以太 网控 制 器 太网与主控制器 的接 口方式 、读写时序 、编码地址等 。 LAN91Cl1l的特性 ．利用 其 设计 了面 向 TM$320F28l2 LAN9