基于AVR高性能單片機(jī)的以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)

頁2的寄存器是只讀的，頁3的寄存器不是NE2000兼容的，所以均不用設(shè)置。首先選擇為頁O，網(wǎng)卡芯片為停止模式，因?yàn)檫€沒有進(jìn)行初始化，設(shè)置0x40～Ox4B為網(wǎng)卡的發(fā)送緩沖區(qū)，共12頁，剛好存儲2個最大的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；0x4C～0x7F為網(wǎng)卡的接收緩沖區(qū)，共52頁；剛開始時網(wǎng)卡沒有接收到任何數(shù)據(jù)包，因此BNRY指向第一個接收緩沖區(qū)的頁0x4C。設(shè)置完頁O的寄存器后切換為頁1，由于設(shè)計(jì)中沒有使用93C46，因此需要在程序中指定芯片的物理地址，寫入到PAR寄存器，然后啟動芯片開始工作。讀指針BN―RY和寫指針CURR主要用來控制緩沖區(qū)的存取過程，保證能正確讀出和寫入數(shù)據(jù)。
單片機(jī)負(fù)責(zé)RTL8019AS的初始化及通過控制RTL8019AS實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)，主程序按照以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀分用的思路進(jìn)行編寫，即將單片機(jī)作為服務(wù)器端，初始化完成后使其處于監(jiān)聽狀態(tài)。當(dāng)有數(shù)據(jù)從RJ45過來時，RTL8019AS在接收和處理完以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀后傳送給單片機(jī)，單片機(jī)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，如果是ARP數(shù)據(jù)包，則程序轉(zhuǎn)入ARP處理程序；如果是IP數(shù)據(jù)包且IP地址正確，則繼續(xù)分析若是ICMP包，則調(diào)用ICMP處理程序，若是UDP或TCP數(shù)據(jù)包，則解包后將數(shù)據(jù)存儲或從串口輸出。反之，當(dāng)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，單片機(jī)按照各層協(xié)議格式將數(shù)據(jù)打包，送入RTL8019AS的緩存區(qū)，由RTL8019AS將數(shù)據(jù)輸出到局域網(wǎng)中，主程序的框架如下：

在嵌入TCP／IP協(xié)議后，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入，但要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，還需要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層協(xié)議，這需要網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的支持，嵌入式TCP／IP協(xié)議在應(yīng)用層上要求簡單，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個HTTP協(xié)議。由于單片機(jī)的資源有限，采用靜態(tài)網(wǎng)頁訪問的形式，使用HT―ML語言來編寫，網(wǎng)頁代碼存儲在Mega64的片內(nèi)FLASH中。嵌入式系統(tǒng)把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、參數(shù)等存入網(wǎng)頁的相關(guān)位置，當(dāng)有客戶端請求連接時，這些數(shù)據(jù)信息通過HTTP協(xié)議沿TCP連接發(fā)送至瀏覽器，這樣就可以在遠(yuǎn)端PC機(jī)的瀏覽器中訪問存儲在系統(tǒng)中的網(wǎng)頁，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問及控制。

3 結(jié) 語
介紹了一種利用AVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口電路的方法，硬件電路少，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便?？紤]到單片機(jī)的資源有限，只實(shí)現(xiàn)了與需要有關(guān)的部分協(xié)議，根據(jù)實(shí)際需求做適當(dāng)?shù)男薷暮屯晟凭涂蓱?yīng)用于諸如遠(yuǎn)程抄表、信息家電的遠(yuǎn)程控制、智能小區(qū)等實(shí)時性要求不高的場合，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速度和進(jìn)行復(fù)雜的TCP／IP處理，可以擴(kuò)展32 KB的外部RAM來提高單片機(jī)的數(shù)據(jù)吞吐量，同時外部RAM也可用作串行口的輸入輸出緩沖。