嵌入式系統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)解決方案

以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳送方面的應(yīng)用，提供一種具體的實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵字：嵌入式系統(tǒng)? 單片機(jī)? TCP/IP
一、綜述
隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的日益普及，以單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)為中心的小型嵌入式設(shè)備正成為當(dāng)今電子界的熱門(mén)話(huà)題。
本課題研究主要研究嵌入TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)在網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。包括實(shí)現(xiàn)TCP/IP鏈路層中的直接鏈路數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)層中的IP協(xié)議、ARP地址解析協(xié)議，傳輸層的TCP傳輸控制協(xié)議、UDP用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，以及應(yīng)用層的HTTP、TELNET等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
這種嵌入了TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)系統(tǒng)，為現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)提供了一種價(jià)格低廉、硬件簡(jiǎn)單、相對(duì)完善的網(wǎng)絡(luò)接入方案，在實(shí)際應(yīng)用中更會(huì)體現(xiàn)傳輸速度快、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，并且有著廣泛的應(yīng)用前景，特別是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。
二、硬件設(shè)計(jì)
硬件設(shè)計(jì)上采用8位的單片機(jī)系統(tǒng)配以太網(wǎng)接口芯片來(lái)完成以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通訊?？紤]到8位單片機(jī)的處理能力有限，以太網(wǎng)接口芯片也亦采用10M的接口芯片。設(shè)計(jì)中采用了Topstar公司的ISA口的10M網(wǎng)卡TE-2500B，芯片采用Realtek公司的RTL8019AS芯片。該芯片可以工作在8位總線(xiàn)模式下。單片機(jī)采用了Winbond公司的W78E58B，該芯片支持32K的程序代碼，具有3個(gè)計(jì)數(shù)器和256字節(jié)的內(nèi)部RAM。
單片機(jī)使用串行口與上位機(jī)通訊，上位機(jī)通過(guò)終端向單片機(jī)發(fā)送命令或者接受單片機(jī)處理后的數(shù)據(jù)。上位機(jī)與單片機(jī)間使用MAX232轉(zhuǎn)換電平。
因?yàn)閱纹瑱C(jī)需要處理大量的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)，所以大容量的RAM必不可少，設(shè)計(jì)中使用了HM62256作為單片機(jī)的擴(kuò)展RAM，其大小為32K?？偩€(xiàn)連接上也留出地址線(xiàn)A15作為網(wǎng)卡地址選擇。
完成的設(shè)計(jì)原理圖見(jiàn)附錄，現(xiàn)在對(duì)部分電路作詳細(xì)介紹。
1．?單片機(jī)部分
電路為擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模式，單片機(jī)的工作頻率為22.1184MHz，P0和P2端口用作數(shù)據(jù)及地址總線(xiàn)，P3.0(RXD)和P3.1(TXD)用作串行通訊，P3.2(/INT0)用作網(wǎng)卡的中斷IRQ，P3.4用作網(wǎng)卡的冷復(fù)位RESET，P3.3和P3.5用作I2C總線(xiàn)的SDA和SCL，擴(kuò)展的32K外部RAM(62256)使用地址（0x0000 - 0x7FFF）。
設(shè)計(jì)中留有了I2C總線(xiàn)，以便于擴(kuò)充各種的串行器件，以適合不同的應(yīng)用場(chǎng)合，目前的串行器件層出不窮，比如：E2PROM,串行DAC/ADC，串行時(shí)鐘芯片等等。
未使用的P1端口保留給用戶(hù)應(yīng)用程序，在后面的WEB控制的Demo中，演示了如何利用WEB實(shí)現(xiàn)控制LED，該LED被連接到P1.7上。