基于 mcu 的以太网接入模块设计学士学位论文.docVIP

学 士 学 位 论 文 基于MCU的以太网接入模块设计2013年月日 摘 要 给出了单片机控制RTL8019AS实现以太网通讯的软硬件设计方案。首先设计了系统的硬件电路，并对接口电路的设计进行了详细的阐述，然后设计了RTL8019AS的以太网驱动程序．最后通过一个简单的数据收发试验验证了设计的正确性。 关键词 RTL8019AS； 51单片机； TCP/IP协议；传感器 Abstract Given SCM RTL8019AS Ethernet communications hardware and software design. Design the hardware circuit, the interface circuit design in detail, and then design RTL8019AS Ethernet driver. Send and receive data through a simple test to verify the correctness of the design. Key words The RTL8019AS; 51 microcontroller; TCP / IP protocol; sensor 目 录 第1章 绪论 7 1.1本设计的背景 7 1.2以太网络接口芯片RTL8019AS 介绍 7 第2章、系统总体结构设计 10 2.1系统控制模块的硬件设计 10 2.11控制系统的主要硬件电路 10 2.2系统控制模块的软件设计 10 2.21 TCP/ IP 协议 10 2.22 软件设计流程 11 2.3程序部分 11 2.31主程序 11 2.32发送控制过程 13 2.33接收控制过程 14 第3章 总结 16 第4章 参考文献 17 第5章 设计总结 18 第6章 致谢 19 第1章 绪论 1.1本设计的背景 随着互联网技术的飞速发展，Internet网络日益成为人们日常生活中必不可少的工具。人们在使用互联网学习、娱乐的同时，各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备在逐步地走向网络化，以便共享网络中庞大的信息资源，给人们的工作学习带来更大的便利。就目前来看，利用 8位的微处理器，实现与Internet网络的通信，具有十分重要的意义。本设计主要为了解决利用单片机控制网卡芯片实现以太网的链接，已达到最大程度的利用网络资源，方便人们生活学习的目的。 1.2以太网络接口芯片RTL8019AS 介绍 RTL8019AS: 是台湾Realtek 公司制造的一种高集成度的10 Mb/ s 以太网控制芯片, 可实现基于以太网协议的MAC 层的全部功能,内置16 kB SRAM、双DMA 通道和FIFO,可完成数据包的接收和发送功能。 主要性能 ( 1) 符号Ethernet ò 与IEEE802.3 ( 10Base5,10Base2, 10BaseT) 标准; ( 2) 全双工, 收发可同时达到10 Mb/ s 的速率; ( 3) 内置16 kB 的SRAM, 用于收发缓冲, 降低对主处理器的速度要求; ( 4) 支持8/ 16 位数据总线8 个中断申请线以及16 个I/ O 基地址选择; ( 5) 支持UTP,AUI,BNC自动检测还支持对10BaseT 拓扑结构的自动修复; ( 6) 允许4个诊断LED 引脚可编程输出; ( 7) 100 脚的PQFP 封装,缩小了PCB 尺寸。 内部结构：RTL80l9AS内部可分为远程DMA接口、本地DMA接口、MAC（介质访问控制）逻辑、数据编码解码逻辑和其他端口。内部结构如图l所示 图一 远程DMA接口是指单片机对RTL80l9AS内部RAM进行读写的总线，即ISA总线的接口部分。单片机收发数据只需对远程DMA操作。本地DMA接口是指RTL80l9AS与网线的连接通道，完成控制器与网线的数据交换。MAC（介质访问控制）逻辑完成以下功能：当单片机向网上发送数据时，先将一帧数据通过远程DMA通道送到RTL80l9AS中的发送缓存区，然后发出传送命令；当RTL80l9AS完成了上一帧的发送后，再开始此帧的发送。RTL80l9AS接收到的数据通过MAC比较、CRC校验后，由FIFO存到接收缓冲区；收满一帧后，以中断或寄存器标志的方式通知主处理器。FIFO逻辑对收发数据作l6字节的缓冲，以减少对本地DMA请求的频率。2.3内部RAM地址空间分配RTL8Ol9AS内部有两块RAM区。一块l6K字节，地址为OX4OOO~OX7fff；一块32字节，地址为OXOOOO~OXOOlf。RAM按页存储，每256字节为一