基于51单片机的网络通信接口设计.pdf

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基于51单片机的网络通信接口设计 冯杰。李述良 (黄冈师范学院物理科学与技术学院,湖北黄州438000) net接入。文中给出系统硬件原理框图和有关实现TCP/IP协议的程序处理流程图,对系统的软硬件架构做了阐述,并详 细的介绍了硬件电路的连接,分析了实现TCP/IP通信的硬件原理,使普通的8位单片机具有了互联网络的接入功能。 关键词:单片机;TCP/IP协ig;通信协议;开放互联系统。 中图分类号:TN915.04文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2009)18-0013--02 随着信息技术的飞速发展,特别是3c(计算机、通 讯、消费电子)合一的加速发展和互联网的迅速普及,常 了存放网络数据,提高数据的传输速率,同时外部RAM 常使用CAN总线、RS一232和RS-485串行通信、IIC和还可以作为单片机向通信终端发送和接受数据的输入输 IIs等总线实现多个系统之间的数据传输与交换以及互 出缓冲,这样单片机可以高速的吞吐数据。硬件接口框图 联,通过这种总线互联的方式进行通信不仅受到信号传 输距离限制,而且只有很少与之有关的通信协议,即使有 10Mb/s的全双工以太网控制器,由于其优良的性能和低 也是孤立于Intemet之外。若将系统接入Internet则可以廉的价格而被广泛应用。另外,RTL8019不直接连结RJ45 实现远程数据采集、监控和诊断;并可以成为网络共享资 以太网口,中间需要加一块网络隔离变压器,一方面用于 源的一部分,而且还可以访问Intemet上的资源。由于以耦合滤波以增强信号,另一方面是隔离网线连接的不同 太网进行通信一般都基于TCP/IP协议,整个网络只需要网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输 有底层通讯协议就能够满足系统要求,并且便于和 Intemet实现互联。 信号。同时两个发光二极管分别用于反映通讯的状态:通 TCP/IP协议是一个庞大的协议簇,对系统资源消耗讯有冲突或者接收到网上的数据包。 比较大,如何在RAM较小的单片机系统上实现TCP/IP 协议成为以太网应用于单片机系统的难点。因为用在低 陬0-P0.70 一)M0-■’ 端单片机系统中一方面要占用大量的内存,另一方面容 随6㈣ r 10n HI) b丌·Tx+ TX+ 吼7锄) 啪 ∞ 眇肌。 IX- 易造成系统不能实时响应。因此我们可以使用由台湾 豫4(Tn) lSm科 Realtek公司生产的高度集成以太网控制器芯片 P1.0 ^脒 眩{.PZ7 、 ,; SAe--$A4 -妊 麒+ 旺+ RTI加19AS。 T’甜 僻 卧Ix. lob. 1系统硬件接口设计 62256l|-tIt麓I 20wa|l Ⅺ 删 实现Internet接入的方案很多,如Pc网关+专用网、 U∞l ;习i EmWare的EMIT技术、集成了网络控制器的微处理器、 II毫寡榭I 低端单片机+网卡芯片相结合等。上述方案中以“低端单 片机+网卡芯片”实现Intemet接入最为经济、简单;其原 理是用单片机加载TCP/IP协议控制以太网网卡进行数 据传输,从而实现与以太网进行通信。该方案系统结构框 图如图1所示,整个系统由四个部分组成:以单片机为核 心的主控单元、以太网控制单元、以太网络、通信终端。 巨垂亘]尝=爿】至口。=毒臣三三]#=爿三三至

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