16位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)信息家電連接internet的解決方案
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4 單片機(jī)控制以太網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸
單片機(jī)接入以太網(wǎng)必須嵌入TCP/IP協(xié)議，其加載TCP/IP協(xié)議控制以太網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并通過(guò)TCP/IP協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)的基本思路是：在遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行的操作首先通過(guò)路由器尋找到目標(biāo)，再通過(guò)網(wǎng)卡的ISA接口傳入單片機(jī)。在單片機(jī)中加載的驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒅D(zhuǎn)換成物理幀格式，最后由TCP/IP協(xié)議將之轉(zhuǎn)換為應(yīng)用層控制命令。因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部資源有限，要完成上網(wǎng)任務(wù)必須精簡(jiǎn)TCP/IP協(xié)議，本系統(tǒng)中使用了ARP、RARP、IP、UDP等部分協(xié)議，即可保證單片機(jī)接入以太網(wǎng)，亦保證足夠小的代碼量。單片機(jī)主要完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的解包和串口數(shù)據(jù)的打包，當(dāng)以太網(wǎng)有數(shù)據(jù)到達(dá)該設(shè)備，單片機(jī)采用查詢方式讀取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并分析，如果是ARP(物理地址解析協(xié)議)數(shù)據(jù)包，則轉(zhuǎn)入ARP處理程序，并發(fā)送RARP數(shù)據(jù)包，將IP地址和物理地址加入到局域網(wǎng)中建立映射。如果是UDP數(shù)據(jù)包且IP地址和端口號(hào)正確，則接收數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)解包后，將數(shù)據(jù)部分通過(guò)串口輸出，控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。反之，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)到單片機(jī)，單片機(jī)將數(shù)據(jù)按照UDP協(xié)議格式打包，送入RTL8019AS，由RTL8019AS將數(shù)據(jù)輸出到局域網(wǎng)中。根據(jù)需要還可以在收到串口數(shù)據(jù)時(shí)，先完成數(shù)據(jù)預(yù)處理，再將處理好的數(shù)據(jù)送到局域網(wǎng)。
5軟件實(shí)現(xiàn)部分
軟件設(shè)計(jì)主要包括：以太網(wǎng)控制器初始化程序、驅(qū)動(dòng)程序、TCP/IP協(xié)議棧程序、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置程序。以太網(wǎng)控制器驅(qū)動(dòng)程序用于設(shè)置以太控制芯片的工作狀態(tài)即工作方式，分配收發(fā)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置程序用于給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分配IP地址及域名。限于篇幅，下面僅給出了采用匯編語(yǔ)言編寫的RTL8019AS初始化的部分代碼。
.include hardware.inc;//配置單元定義
.public _init //RTL8019AS初始化子程序
_init:
R1=0xffff； //初始化A口為輸出
[P_IOA_Attrib]=R1；
[P_IOA_Dir]=R1；
R1=0xfc07； //將IOB0~IOB2,IOB10~IOB15設(shè)置為輸出，其他為輸入
[P_IOB_Attrib]=R1；
[P_IOB_Dir]=R1；
R1=0x0001；//選中00H寄存器
[P_IOB_Data]=R1；
R1=0x0021; //選擇寄存器頁(yè)面0，芯片不工作
[P_IOA_Data]=R1；
[P_IOB_Data]=R1；
R1=0x004c；//設(shè)置接收緩沖區(qū)，頁(yè)地址為0x4c~0x7f
[P_IOA_Data]=R1；
R1=0x0001；//選中02H寄存器
[P_IOB_Data]=R1；
R1=0x0080；
[P_IOA_Data]=R1；
...
R1=0x0801； //選中01H寄存器
R1=0x0001； //選中00H寄存器
[P_IOB_Data]=R1；
R1=0x0061； //選擇寄存器頁(yè)面1
[P_IOA_Data]=R1；
...
R1=0x0001；
[P_IOB_Data]=R1；
R1=0x0022； //選擇寄存器頁(yè)面0，芯片進(jìn)入工作狀態(tài)
[P_IOA_Data]=R1；
retf; // 程序返回
6 結(jié)束語(yǔ)
利用16位單片機(jī)SPCE061A驅(qū)動(dòng)以太控制芯片RTL8019AS，實(shí)現(xiàn)信息家電經(jīng)由嵌入式網(wǎng)關(guān)接入internet的方式，可以方便、低廉地將信息家電的工作狀態(tài)送往遠(yuǎn)程PC進(jìn)行監(jiān)控。這種低成本、高性能的方案，具有可靠靈活的特點(diǎn)，適用于通信速率不大，允許延時(shí)的家庭自動(dòng)化設(shè)備。用戶可根據(jù)需要，按上述方法，為傳統(tǒng)的家電賦予接入internet的能力。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/173617.htm
評(píng)論