基于单片机的嵌入式系统网络接入方案
摘 要：本文介绍使用51单片机和网卡芯片RTL8019AS实现嵌入式系统的网络接入方案,它支持TCP和UDP,还具有主动、被动连接、跨越网关的能力。
关键词：嵌入式系统;TCP/IP;单片机;互联网
引言
在网络技术应用日益广泛的今天,网络传输是最经济有效的数据传输方式。如何利用廉价的51单片机来控制网卡芯片进行数据传输,加载TCP/IP协议连接到互联网,实现网络通信成了众多设计者的目标。但由于指令及资源的限制,实施过程会有许多困难。我们在设计方案中舍弃了耗费资源的高级协议,采用发送小数据包的方式以避免分段,来简化TCP协议和UDP协议,实现互联接入。
硬件设计与实现
系统的硬件结构框图如图1所示。本系统的微控制器是Winbond公司的78E58,网络接口芯片是与NE2000系列兼容的Realtek公司的RTL8019AS。RTL8019AS内置了10BASE-T收发器,外接一个隔离LPF滤波器,经RJ-45接口输出。外部RAM是62256,24C02是I2C总线的EEPROM。
系统的软件设计与实现
为适应上网的需求,系统软件设计主要包括两部分内容：一是要执行对RTL8019AS等的控制功能,二是要执行与连接Internet相关的功能,实现TCP/IP协议。本文着重介绍第二部分,主程序采用C51语言编写。
RTL8019AS初始化
要将嵌入式系统接入以太网,首先要设置RTL8019AS的工作方式和工作状态,分配收发数据的缓冲区,通过对地址及数据口的读写来完成以太网帧的接收与发送。然后设置RTL8019AS的工作参数,亦即设置内部控制寄存器。对RTL8019AS的工作参数进行设置完毕后,进入正常工作状态,接下来就读写RTL8019AS的RAM以完成数据包的接收和发送。由于篇幅有限,这里就不再详述。
TCP/IP模型
TCP/IP协议是一套把Internet上的各种系统互连起来的协议族,保证Internet上数据的准确快速传输。TCP/IP通常采用一种简化的四层模型：应用层、传输层、网络层、链路层。
