单片机以太网接入设计精析.pptVIP

题目:单片机的以太网接入设计 指导教师 学部:电子信息工程 姓名:赫东 n学号:08412 LOGO 系统的背景及意义 摘要 摘要 资随着互联网的日益普及,TcP/工P协议族已经成为因特网上事 实的通信标准。与此同时,无论是在家中、办公室或者其他地方 都能方便地连接到网络上。接入因特网的便捷性大大增加,而 成本却越来越低,如果能实现“每一设备都接入因特网”,则可 方便、低廉地将信息传送到几乎任何一地,实现全球化信息。因 此,除了传统的便携、低功耗等性能,网络接入能力正逐渐成为 嵌入式系统所关注的重点。本设计介绍了一种基于单片机的以太 网接入设计,单片机接入以太网的最小系统构成,以及以太网控 制器RTL8019As的工作原理。主要提出了将精简TcP/工P协议 栈嵌入单片机系统中,通过RTL8019As实现了UDP数据在以 太网数据传输的方案。 论文的结构和主要内容 ◆第一部分绪论 ◆第二部分单片机接入以太网的最小系统 ◆第三部分硬件电路设计 ◆第四部分软件设计 ◆第五部分结论 系统需求分析 ◆随着工 nternet技术的普及,信息共享的程度越来越高,人 类进入了所谓的后Pc时代,后PC时代的标志是嵌入式技 术( Embedded Technology)。嵌入式系统( Embedded Technology)将是继PC和 nternet之后 的又一起世界高新技术发展大潮。嵌入式技术的飞速发展 ,将为人们对各种客户终端设备的灵活、高效和高性价比 的需要,提供良好的解决方案。单片机( Micro Controller unit)之所以又称嵌入式微控制器,原因在 于它可以嵌入到任何微型或小型仪器或设备中,而且在体 积、价位、可靠性等方面具有微型计算机无法比拟与抗衡 的优点。 博客系统总体结构 国内外研究状况 ◆(1)直接在电子设备上实现TcP/IP ◆(2)利用公用的TcP/工P协议转换器接入 Internet (3)利用网关在网络中桥接代理协议栈和TcP/工P协议 栈 ◆(4)局域网接入 Internet解决方案 本设计将在单片机上嵌入TCP/工P协议以达到以太网接接 入的目的。即将TCP/工P协议以软件方式嵌入到嵌入系统 的ROM中,但由于协议栈较庞大,因此要精简TcP/工P协 议,实现与需求相关的部分,大幅度减少对系统资源的需 求。本设计采用了软件方式,使用高性能51系列McU 成本低、技术成熟,软硬件开发周期短,并且设计方案灵 活多变,可合用不同的对象,值得深入探究设计。 单片机的基本结构 ◆一个单片机以太网接入系统的最小系统构成包括单片机 McU)、以太网控制器和驱动程序。其系统结构如图2-1 所示。下面从单片机基本机构、以太网控制器的选择及工 作原理进行说明。 单片机系统 以太网控制 以太网变压 RJ45接口 McS-51单片机的内部结构框图 P2.0-~P27 青存 暂存器1暂存器2 缓冲器 中断、半行口 及定时器块 EA P1.0-P1.7 P3.Q-P3.7 以太网控制器的选择及工作原理 ◆以太网的物理介质有多种标准,主要以10 Base-T为例 讨论单片机与IEEE8023/8022局域网的连接方式。到 目前为止,几乎所有的计算机系统都是通过专用的以太网 控制器接入以太网的。对于单片机系统,在选择以太网控 制器时,要考虑一下几个因素: ◆首先,要求所选的以太网控制器必须支持8位工作模式。实 际上,只有部分基于ISA总线的以太网控制器才能满足此 条件,所以基于PCI总线的不在此考虑之列。其次,要考 虑以太网控制器的片上缓存,最好选用具有足够片上缓存 的以太网控制器以简化系统设计。再次,应考虑以太网控 制器与主机的数据交换形式,如有的可支持中断或只可支 持査询,这势必对系统设计产生一定的影响。最后,考虑 其是否与NE2000兼容。 RTL8019AS控制器的介绍 ◆RTL8019AS是为了配合PC系统的工SA总线而设计的 款兼容NE2000的网络接口的10M全双工以太网控制器 性能优良,价格低廉,在10M网卡市场上曾有极高的占有 率。虽然10M的以太网接入速率显得“很慢”,但是对于 处理速度和运算能力都较弱的单片机而言,以这样的速率 接入网络还是非常不错的。