網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)PIC18F97J60的開發(fā)與應(yīng)用

1 PICl8F97J60網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)
1．1 網(wǎng)絡(luò)特性
PICl8F97J60系列器件具有嵌入式以太網(wǎng)控制器模塊。這是一個(gè)完整的連接解決方案，完全實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)訪問控制(Media Access Control，MAC)和物理層收發(fā)器(Physical Layer Transcei、ver，PHY)模塊，只需使用2個(gè)脈沖變壓器和一些無源元件就可以將單片機(jī)直接與以太網(wǎng)相連。以太網(wǎng)模塊符合IEEE 802．3中所有關(guān)于雙絞線網(wǎng)絡(luò)10Base―T連接的規(guī)定。它在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了一些數(shù)據(jù)包過濾機(jī)制，用于限制傳入的數(shù)據(jù)包。它提供了一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐的內(nèi)置DMA模塊，以及硬件IP校驗(yàn)和計(jì)算；另外還提供了2個(gè)用于指示鏈路和網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的LED輸出。以太網(wǎng)模塊包含以下5個(gè)主要功能模塊：
①PHY收發(fā)器模塊――對傳輸雙絞線接口上的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收；
②MAC模塊――實(shí)現(xiàn)了符合IEEE 802．3規(guī)范的MAC邏輯，并提供了用于控制PHY的MIIM(Media In―dependent Interface Management)；
③獨(dú)立的8 KB RAM緩沖區(qū)――用于存儲已經(jīng)接收和將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
④判優(yōu)器――在單片機(jī)內(nèi)核、DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請求時(shí)，控制對RAM緩沖區(qū)的訪問；
⑤寄存器接口――用作以太網(wǎng)模塊和單片機(jī)特殊功能寄存器(SFR)之間命令和內(nèi)部狀態(tài)信號的譯碼器。
1．2 應(yīng)用實(shí)例
圖1表明，基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是由連接互聯(lián)網(wǎng)的主PC機(jī)和監(jiān)測裝置構(gòu)成的。其中，監(jiān)測裝置代表某個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)的嵌入式系統(tǒng)，它既可以是工控應(yīng)用中的溫度、壓力及流量等監(jiān)控設(shè)備，也可以是家庭應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)家電等。網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)為該監(jiān)測裝置的核心，其不僅可以采集和處理溫度或流量等傳感器數(shù)據(jù)，還具有嵌入式網(wǎng)關(guān)的功能，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測裝置的網(wǎng)絡(luò)接入。互聯(lián)網(wǎng)上的主PC機(jī)通過Web形式訪問監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 開發(fā)工具
2．1 PICDEM．net2開發(fā)板
PICDEM．net．2開發(fā)板除了包含PICl8F97J60核心器件外，與網(wǎng)絡(luò)接入有關(guān)的功能還包括：串行EEPROM提供256 Kb(32 KB)存儲空間，可以用來存儲網(wǎng)頁和一些配置信息；可以通過SPI接口編程；RJ一45(10Base一T)標(biāo)準(zhǔn)連接器，其J1連接到PICl8F97J60；RJ一1l(6線)標(biāo)準(zhǔn)連接器，用于通信和器件編程或調(diào)試的USB連接；串口RS232，可以用來配置芯片的IP和以太網(wǎng)地址，也可以用來下載新的網(wǎng)頁到EEPROM等。
此外，開發(fā)板還提供了Mirochip公司的獨(dú)立以太網(wǎng)控制器ENC28J60，用來開發(fā)不帶以太網(wǎng)控制器的單片機(jī)，可通過標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口連接。開發(fā)板提供的其他設(shè)備包括LCD顯示器、LED指示燈、按鈕開關(guān)、溫度傳感器、用于連接擴(kuò)展卡的插座或邊緣連接器、實(shí)驗(yàn)用布線區(qū)(面包板)及電源等。
通過PICDEM．net2開發(fā)板可以方便地開發(fā)各種定制的PICl8F97J60應(yīng)用系統(tǒng)，經(jīng)裁剪或擴(kuò)充，完成應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。