基于16位单片机作为主控芯片的嵌入式设备解决方案

文章摘要：摘要：在分析传统信息家电接入internet方式的基础上，提出了以16位单片机作为主控芯片的嵌入式设备解决方案，实现了信息家电以新的方式接入internet,并对系统的软硬件设计进行了描述。0 引言随着网络时代的到来，internet已成为重要的基础信息设施，这方面的技术进步对于社会的各个方面产生了积极影响，很多领域都在不断探索开发和利用网络资源。从目前的情况看，大部分接入方式仍以PC作为网关来连接，然而这种情况一般用于大型工业集散控制系统，如果用于一般的信息家电接入而额外增加一台，必然会给产品带来高昂的成本，从产品的经济实用方面来看并不切实可行。用嵌入式设备将信息家电接入的方式则很好地解

基于16位单片机作为主控芯片的嵌入式设备解决方案,标签：单片机开发,单片机原理,http://www.88dzw.com

　摘要：在分析传统信息家电接入internet方式的基础上，提出了以16位单片机作为主控芯片的嵌入式设备解决方案，实现了信息家电以新的方式接入internet,并对系统的软硬件设计进行了描述。

　　0   引言

　　随着网络时代的到来，internet已成为重要的基础信息设施，这方面的技术进步对于社会的各个方面产生了积极影响，很多领域都在不断探索开发和利用网络资源。从目前的情况看，大部分接入方式仍以PC作为网关来连接，然而这种情况一般用于大型工业集散控制系统，如果用于一般的信息家电接入而额外增加一台，必然会给产品带来高昂的成本，从产品的经济实用方面来看并不切实可行。用嵌入式设备将信息家电接入的方式则很好地解决了这一问题。所谓嵌入式设备一般是由嵌入式微处理器、外围设备、特定的网络协议以及应用程序等各部分组成，用于实现对信息家电的远程控制、监视和管理功能，它代替了传统的PC机或网关设备，在数据量不大的情况下能够符合要求，具有可靠灵活、成本低等优点。

　　1   方案的提出

　　从信息家电远程在线访问的角度考虑，对信息家电监测和控制时存在两种情况：（1）远程访问时，信息家电的通信数据量不大，56Kbps的通信速率即可满足要求；（2）信息家电对实时性的要求不高，其时延可以在1秒以上。基于以上两个条件在选择嵌入式设备时，选择了单片机SPCE061A作为信息家电接入internet的微处理器，同时采用RTL8019AS作为以太帧的驱动芯片，负责以太帧的接收和发送。最后，通过RJ45接口发送状态信息到internet和接收来自internet的控制数据.此外,要实现信息家电接入internet还需要深入了解TCP/IP协议和网卡驱动程序。

　　2    RTL8019AS以太网控制器简介

　　由台湾REALTEK公司生产的RTL8019AS以太网控制器，由于其优良的性能、低廉的价格，使其在市场上10Mbps网卡中占有相当的比例。

　　2．1主要性能

　　(1)符合Ethernet II与IEEE802.3(10Base5、10Base2、10BaseT)标准；

　　(2)全双工，收发可同时达到10Mbps的速率；

　　(3)内置16KB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／0基地址选择；

　　(5)支持UTP、AUI、BNC自动检测，还支持对10BaseT拓扑结构的自动极性修正；

　　(6)允许4个诊断LED引脚可编程输出；

　　(7)100脚的TQFP封装，缩小了PCB尺寸。

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　　5软件实现部分

　　软件设计主要包括：以太网控制器初始化程序、驱动程序、TCP/IP协议栈程序、系统网络配置程序。以太网控制器驱动程序用于设置以太控制芯片的工作状态即工作方式，分配收发数据的缓冲区；系统网络配置程序用于给监测系统分配IP地址及域名。限于篇幅，下面仅给出了采用汇编语言编写的RTL8019AS初始化的部分代码。

　　.include  hardware.inc;//配置单元定义

　　.public  _init      //RTL8019AS初始化子程序

　　_init:

　　R1=0xffff；         //初始化A口为输出

　　[P_IOA_Attrib]=R1；

　　[P_IOA_Dir]=R1；

　　R1=0xfc07； //将IOB0~IOB2,IOB10~IOB15设置为输出，其他为输入

　　[P_IOB_Attrib]=R1；

　　[P_IOB_Dir]=R1；

　　R1=0x0001；//选中00H寄存器

　　[P_IOB_Data]=R1；

　　R1=0x0021;  //选择寄存器页面0，芯片不工作

　　[P_IOA_Data]=R1；

　　[P_IOB_Data]=R1；

　　R1=0x004c；//设置接收缓冲区，页地址为0x4c~0x7f

　　[P_IOA_Data]=R1；

　　R1=0x0001；//选中02H寄存器

　　[P_IOB_Data]=R1；

　　R1=0x0080；

　　[P_IOA_Data]=R1；

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