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编号: 1232110163 本科毕业论文 基于 P 协议的单片机以太网通讯系统设计 院 系:电子科学与工程系 姓 名:闫 明 学 号: 0832110163 专 业:电子科学与技术 年 级: 2008 级 指导教师:文 桦 职 称:副教授 完成日期: 2012 年 5 月 20 日 I 摘 要 随着网络技术和单片机应用的成熟,工业控制系统逐步向网络化远程控制方向发展,嵌入式系统在远程控制领域的应用前景越来越广泛。利用 8 位 片机提供的系统资源 和处理能力,加上 口的 10Mb/s 网卡芯片 成单片机以太网通讯系统,用户终端通过 口设备将该系统接入网络,实现在远程 上控制该系统。利用实验总结、查阅资料、模拟仿真等方法,解决了嵌入式设备与以太网络的连接的理论基础问题。以太网通讯系统 能够 实现办公自动化与工业自动化的无缝 结合, 从而实现仪器的远程控制、远程数据终端的数据通信等功能, 同时也达到低成本、 低功耗、 可靠连接网络的目的。 关键词 : P 协议栈; 太网通讯;嵌入式系统 of of a of in of 0 Mb/s SA to to to of of s P 录 1 引言 . 1 题背景及研究意义 . 1 内外研究现状 . 1 题的设计目的 . 2 文的研究内容 . 3 2 相关技术 . 4 络通讯技术 . 4 P 的分层模型 . 4 P 协议的封装 . 5 际层协议 . 6 P 地址分配 . 6 址解析协议 . 7 P 分片 /重组 . 8 议 . 8 太网帧格式 . 9 太网数据传输过程 . 9 . 10 案一 . 10 案二 . 10 案选取 . 11 4 元器件分析 . 12 片机简介 . 12 介 . 14 2256 与 3. 16 5 系统硬件设计 . 18 统总体设计 . 18 件电路设计 . 18 片机系统与外部存储器扩展电路的设计 . 18 程序存储器的接口电路设计 . 19 太网端口 45 电路与网络变压器设计 . 20 6 系统软件设计 . 22 动程序设计 . 22 复位 . 22 初始化 . 22 文的发送 . 23 文的接收 . 24 P 协议栈的实现 . 25 址解析协议 是实现 . 25 络层 议的实现 . 26 错控制报文 实现 . 29 输控制协议 实现 . 30 7 性能分析 . 34 据测试与仿真 . 34 能分析 . 36 8 总结与展望 . 37 参考文献 . 38 致谢 . 39 附录 1 基于 P 协议的单片机通讯系统的电路原理图 . 40 附录 2 以太网通讯系统的主程序 . 41 1 1 引言 题背景及研究意义 随着因特网技术的普及,信息共享的程度越来越高, 在工 业控制领域中出现了引入网络技术的 趋势 。 另外 因特网技术在家用电器设备上的应用也非常广泛。 旦与家庭生活用品相结合,必然给家庭生活的网络接入带来飞速的发展。当前,能接入 家庭生活用品及设备大多是基于 嵌入式设备,所以嵌入式系统的入研究具有广阔的应用前景。嵌入式系统的 入方式众多,目前比较普遍的方式是处理机加 P 协议,这种接入方式对 P 协议的处理有两种方法。其一,在嵌入式实时操作系统 (运行 P 协议。由于这种 方法对硬件配置要求较高,所以它不仅开发难度大,而且开发成本高。其二,采用固化 P 协议的专用芯片。虽然应用 P 协议专用芯片能降低开发难度,但会增加系统硬件电路设计的复杂性,这种方法的开发成本也较高 1。 2011 年 暑假和寒假期间 ,我在汕尾市芯灵电子科技有限公司为期近三个月的实习,我实习内容主要为 P 协议程序解析和利用 电路原理图的绘制与仿真。在公司实习中我对 P 协议的子程序 协议程序有了更深入的理解,加快了从理论知识转 化为实际操作的进度,为我的毕业设计成功实现奠定了良好的基础。 P 协议栈使得嵌入式系统可以通过以太网将通信距离无限扩展,让数据的快速传输成为可能,以此能够充分利用 上各种资源,完成数据的存储、分析、统计工作外,还可以实现测控系统间的数据交换,对于智能化、模块化的嵌入式设备集群的实现提供了另一种途径。 P 协议可以通过调制解调器实现远程的数据交换、状态控制等功能,为嵌入式系统提供了更为灵活的控制、监测方式。因此,基于 入 P 协议连接到互联网,这些都具有深远的意义。 内外研究现状 经过 20 多年的发展,以太网已经非常广泛地应用于各种计算机网络,它已成为当今 底层链接不可缺少的部分。 目前世界许多国家的科研机构和各大公司纷纷加入了嵌入式 术的研究行列。另据网络专家预测, 将 来 在 传 输的 2 信息中,将有 70%的信息来自于小型嵌入式系统 。 国内外各大厂商相继推出了自己的嵌入式 P 协议栈产品。其中既有针对 32 位、 64 位的高档嵌入式系统应用的协议栈,也有适合中低档嵌入式应用的 轻便型 P 协议产品。但是他们的共同特点是产品的价格比较高而且不开放源代码,不利于 P 协议的裁减和优化,所以这类产品对一些特定应用不一定合适,可塑性降低。 单片机已经在家庭和工业的各个领域得到了广泛的应用,以 核心,与一些监测、伺服、指示设备配合实现一定的功能,通称为嵌入式系统。但大多数嵌入式系统还处于单独应用的阶段。在一些工业的应用中,为了实现多个 间的信息交流,利用 总线将 网,但是这种网络的有效半径比较有限,有关的协议也比较少,并且一般是孤立于因特 网以外 2。 以因特网为代表的网络技术的出现以及它与其它相关技术的相互结合,不仅己开始将智能互联网产品带入现代生活,而且也为远程测控技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测控技术以及具备网络功能的各种新型仪器便应运而生。 成为社会重要的基础信息设施之一,是信息流通的重要渠道,如果能够将嵌入式系统连接到因特网上,则可以在世界的任何角落控制各种嵌入式系统设备。 题的设计目的 太网使得大量数据的快速传输成为可能,以 此能够充分利用 成数据的存储、分析、统计工作外,还可以实现测控系统间的数据交换,对于智能化、模块化的嵌入式设备集群的实现提供了另一种途径。 态控制等功能,为嵌入式系统提供了更为灵活的控制、监测方式。因此,基于单片机的嵌入式系统控制以太网网卡控制器进行数据传输,嵌入 些都具有深远的意义 3。 论文中涉及到软件设计、硬件开发、集成电路工艺及他们之间相互配合使用等多个方面,故选择此题目能给我提供一个熟悉课本、深 化理论知识、提升实践应用能力的契机,有助于我对单片机原理、软件设计、计算机 路分析及芯片的市场应用情况等方面能系统的了解。另一方面,通过此篇论文的写作,我的科研能力、论文写作能力及对全局考虑的思维能力都有全面的提升,为我的就业之路打好一个坚实的基础。 3 文的研究内容 本设计方案利用 8位单片机 上 户终端通过这个系统将现有 决了嵌 入式设备与以太网络的连接问题,从而实现仪器的远程控制、远程数据终端的数据通信等功能。 4 2 相关技术 络通讯技术 P 采用分层体系结构,它与开放系统互联 型的层次结构相似。如图 2可以分为 4 层,由低到高依次为:链路层、网络层、传输层和应用层 4。 图 2P 参考模型与 考模型比较 链路层:也称作数据链路层或网络接口层,定义计算机怎样连接网络,数据必须通过对网络的连接才能传出去,它提供物理介质 (如网卡芯片 )与单片机的接口,将原始数据转换成上一层能识别的逻辑帧。 网络层:负责处理从原发送方到目的地的报文地址和路由信息,以便让信息可以发送到相邻的 P 网络上的任意主机上。 议就是层中传送数据的机制。这一层使用的主要协 议还有:地址转换协议( 反向地址解析协议( 网际控制报文协议( 管理协议( 传输层:主要为两台主机上的应用程序提供发送端到目的端的通信。这一层的协议有两个,可靠传输的传输控制协议( 不可靠传输的用户数据报协议( 应用层:负责对接收的数据提供解释服务。对嵌入式系统来说,有两个协议是非常重要的,即超文本协议( 文件传输协议( 于将文件从一个主机传送到另一个主机,并在请求方主机上显示文字、文件; 于将文件 从一个主机传送到另一个主机,并将文件存储在发出请求的主机内。它传送的只是一个拷贝,应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 考模 型 应用层 输层 络层 路层 由底层网络定义的协议 P 参考模 型 5 不是原文件。其它的协议还有远程登录、简单邮件传输协议、简单网络管理协议等。 当应用程序用 送数据时,数据被传送入协议栈中,之后逐个通过每一层直到被当做一串比特流送入网络。其中每一层对收到的信息都要增加一些首部信息,必要时还要增加尾部信息,这个过程称作封装。 给 数据单元通常称 文段, 给链路层的数据单元称作 据报,通过以太网传输的比特流称作帧。以太网数据帧的 物理特性是其长度必须在 46B 1500B 之间。确切的说,图 2所示 链路接口之间传送的数据单元应该是分组,分组可以是一个 据报,也可以是 据报的一个片。 图 2据进入协议栈时的封装过程 用一个 16端口号区分不同的应用程序,并将源端口号与目的端口号分别放入报文首部里,由于 要向 送数据,因此 须在生成的 部添加某种标识。而链路接口分别要接收和发送 据,因此也需要在以太网帧首部中加入标识,以指明生成 数据的网络协议层。所以,以太网的帧首部也有一个 16帧类型域这就是数据报文的封装,应用层数据是被逐层封装,直到数据链路层。要指出的是 据与 据唯一不同是给 信息单元称作 据报,而且 首部长为 8B。 6 际层协议 计算机网络内的每台计算机必须具有唯一的身份标识符。在 P 协议簇中,这种标识符叫做 址。 址有两部分组成:网络号和主机号。其中网络号标识一个物理的网络,同一个网络上所有主机需要同一个网络号,该号在互联网中是唯一的 ;而主机号确定网络中的一个工作端、服务器、路由器或其它 P 主机。对于同一网络号而言,主机号是唯一的。 址有两种表示形式:二进制表示和点分十进制表示。在 使用的 址是 32 位的二进制地址。但是为了 是 32 位的二进制地址更简洁和便于阅读,通常采用点分十进制。在点分十进制中,每个 址的长度为 4 个字节,有 4 个 8 位域组成,称之为八为体。八为体由句点 “ .” 分开,来表示为一个 0 255 之间的十进制书。 个域分别标明了网络号和主机号。目前,因网络大小不同, 义了 5种 址类型: A 类、 B 类、 C 类、 D 类、 E 类。如表 2示。 表 2P 地址分类 A 类地址:用于支持特大型的网络。最高位为 0,紧跟的 7 位表示网络号,其余24 为表示主机号,总共允许有 126 个网络。 B 类地址:用于支持大型和中型网络。最高两位总置于二进制的 10,允许有 16384个网络。 C 类地址:用于局域网。高 3 位置为二进制 110,允许 2097152 个网络。 D 类地址:用于多路广播组用户。高 4 位总置为 110,余下的为用于标明客户机所属的组。 E 类地址 :E 类地址没有网络号和主机号之分。最高位置为 1111。整个 E 类地址地址类型 特征地址位 开始地址 结束地址 A 类 0B 类 10B 类 110B 类 1110B 类 1111B 7 是一种不用的实验性地址。 址解析协议 要想在网上实现通信,主机必须知道对方主机的硬件地址, 址编号只是一个逻辑地址,不是硬件地址。在网络中传递的帧必须含有目的地址的硬件地址,所以在进行底层数据传输的时候必须将 址转换为硬件地址,即介质访问控制地址, P 地址映射为硬件地址的过程。 (1) 存 缓存中保存地址映射以备用, 存保存有动态和静态项。动态是自动添加和删除的,静态项则是保留 直至计算机重启。 (2) 主机 址解析为硬件地址。 使用映射表进行工作,映射表指的是地址解析协议高速缓 存。 当一台主机须要与另一台主机通信时,初始化 求。当该 定 址是本地时,源主机开始在 存中查找目标主机的硬件地址。 如果找不到映射, 立一个请求,源主机 址和硬件地址都会包括在请求中,这个请求通过广播,是所有本地主机都可以接受处理。 本地网上的每个主机都收到广播并寻找与之相符的 址。 当目标主机断定请求的 址自己相符时,会直接发送一个 复,将自己的硬件地址传给源主机。让源主机的 址和硬件地址更新它的 存。源主机收到回复后就建立起了通信。 解析远程 址 播的源主机是缺省网关,目标 址如果是远程主机, 广播一个路由器的地址。 通信请求初始化时,得知目标 址为远程地址,源主机将在本地路由表中查找,如果没有找到,将认为是缺省网关的 址,在 存中查找符合网关记录的 址。 如果没有找该网关记录, 广播请求网关地址不在是目标主机的地址,路由用自己的硬件地址回应源主机的请,源主机则将数据报传送到路由器以传送到目标主机的网络,最终到达目标主机。 在路由器上,由 定目标地址是本地地址还是远程地 址。若是本地,路由器用 得硬件地址,远程的话,路由器则在路由表中找该网关,然后通过 据报将直接发送下一个目标主机。 8 目标主机接收到请求后,形成 应。由于源主机在远程网上,将在本地路由表找源主机网的网关,找到网关后, 获得了它的硬件地址。 若该网关硬件地址不在 ,则通过 播获得,一旦获得硬件地址,应就传送到路由器上,后传到源主机。 P 分片 /重组 物理网络层一般要限制每次发送帧的的最大长度,任何时候 接受到一份要发送的 据报是,它要判断向本地哪个接口发送数据,并查询该接口获得其( 数据报长度比较,若数据报长度大于 需要分片。 议进行分段的原则就是一个较长的 组经过一个 长分组分割成较小的分组进行传输,这个过程称为分片。每个分片包含一个分片首部,用来控制数据的分片和重组,它含有标识、标志和分片偏移 3 个字段。把一份数据报分片以后,只有到达目的地后才进行重组,重组是由目的端 完成, 部中包含的数据分为分片和重组提供了足够的信息。 议不是一个可靠的协议,它不能保证数据被送达。自然地为保证数据的送达应该由其它模块来完成。这个协议就是 议,经常被认为是 的一个组成部分。所有的 务器和主机都支持这个协议。当传送的 据包发生错误,如主机不可达,路由不可达等, 议将会把错误信息封包,然后传送给主机,让主机处理错误。为防止 无限产生和传送, 错报文不会产生 文。 目的站不可达,路由器无法转发或者交付 组时,就丢弃这个分组, 然后向源站发回目的站不可达的报文。 超时为避免循环路由,每个 据报的 计时为 0 时,就丢弃该分组,同时向源站发送超时文本。 源站抑制由于 没有流量控制机制,源站抑制报文为 加了流量控制的能力,当路由或目的站因为拥塞丢弃分组时,它就向分组的源站发送抑制报文。 9 太网帧格式 各种通讯协议都有自己的报文格式, P 也不例外,它也有自己单独的报文格式。由于 P 协议采用分层结构,各层都有专用的包头, P 其它各层的帧格式。一个标准的以太网物理传输帧由前导列 隔位 的地址 地址型字段 据段 充位 帧校验序列 8 部分组成。 数据帧传输时,除了数据段的长度不定以外,其他部分的长度固定不变。数据段为 461500 字节。以太网规定整个传输包的最大长度不能超过 1514 字节( 14 字节为最小不能小于 60 字节。除去 14 字节以外,还最少必须传输 46 字节的数据,当数据段的数据不足 46 字节时需填充,填充字符的个数不包括在长度字段里,超过 1500 字节,需要拆成多个帧传送。事实上,发送数据时,填充字段这几个数据段由以太网控制器自动产生;而接收数据时, D 被跳过,它们只被控制器检测,而不被作为接收数据接收,控制器一旦检测到有效的前序字段(即 就认为接收数据开始。 太网数据传输过程 当一个以太网站点的信息帧被发送到共享的信号信道或介质时,所有与信道相连的以太网接口都读入该帧,并且查看该帧的第一个 48 比特地址字段,其中包含有目的地址。各个接口把帧的目的地址与自己的 48 比特地址进行比较,如果该地址与帧中的目的地址相同,则该以太网站点将继续读入整个帧,并将它 送给计算机正在运行的上层网络软件。上层网络软件读入帧的类型字段,判断这个信息帧是 还是 ,然后再交给不同的协议栈处理。当其他的网络接口发现目的地址与它们的地址不同时,就会停止读入信息帧。 10 案一 对嵌入式系统的网络通讯进行了研究和设计,并在此基础上实现了其远程数据采集的应用。首先搭建了基于 核的嵌入式处理器 硬件平台,围绕着该处理器的硬件电路设计包括两部分,主体电路设计和外围支持电路设计。其中,主体电路包括了系统内存单元,调试接口等。外围支持电路包括输入输 出接口、网络接口以及系统电源等。其次是该硬件平台上实时操作系统网络环境的建立,这包含两部分任务,一是 实时操作系统的实现,阐述一下实时操作系统 是根据 持多任务,多用户的特性,为其增加了嵌入式 议栈 细讨论了实现方法。最后在该嵌入式软硬件平台上,分别用 种通讯模式,即基于 务器的浏览器访问方式和基于客户端服务器访问方式进行了远程数据采集的应用试验。 系统选用单片机 外 用 种 32K 字节的使用空间。这两种芯片的选用,主要是为精简 I 协议栈的嵌入提供条件,同时保证拥有较大的数据处理空间。网卡芯片 主要的工作部件,完成对网络数据的发送和接收。滤波变压器 来对网络上的脉冲进行转换和滤波。网络连接采用 T 电缆连接至 案二 随着网络和单片机应用技术的成熟,工业控制系统逐步向网络远程控制方向发展,嵌入式系统在远程控制领域拥有广泛的应用前景。本设计方案利用 8位单片机 上 0Mb/户终端通过这个系统将现有 决了嵌入式设备与以太网络的连接问题,从而实现仪器的远程控制、远程数据终端的数据通信等功能。 本方案主要从构建系统理论依据和主要部件全面的分析了系统实现的可能性,最后对构建的系统进行仿真,依据仿真的结果分析了系统的实时性和稳定性。硬件系统选用 为实现 P 协议的物理层。主处理器采用 片机外扩了一片 32K 的 2256,作为数据存 储区,另外还外扩了一片 1K 的 11 93为 程序存储区,可向其烧写主控程序和 P 协议栈。 案选取 嵌入式系统的 入方式众多,目前比较普遍的方式是处理机加 P 协议,方案一,采用固化 P 协议的专用芯片。应用 P 协议专用芯片能降低开发难度,但会增加系统硬件电路设计的复杂性,这种方法的开发成本较高。方案二,在单片机构建的操作系统 (运行 P 协议,虽然由于这种方法对硬件配置要求较高,但是他的开发难度降低,而且 开发成本也较低,系统的实时性和稳定性也相对比较高。通过上述两种方案的类比,本课题选用第二种方案。 12 4 元器件分析 在众多的单片机系列中, 一种低功耗、高性能 微控制器,具有 8K 在系列可编程 储器。 有以下标准功能: 8K 字节 256字节 32 位 I/O 口线, 3 个 16 位定时器 /计数器,一个 2 级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外, 降至 0态逻辑操作,支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式 下, 止工作,允许 时器 /计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下, 容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。 片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。 ( 1) 片机的硬件结构 片机的内部结构与 列单片机的构成基本相同。 由运算器和控制器所构成的。运算器主要用来对操作数进行算术、逻辑运算和位操作的。控制器是单片机的指挥控制部件,主要任务的识别指令,并根据指令的性质控制单片机 各功能部件,从而保证单片机各部分能自动而协调地工作。它的程序存储器为 8速存储器,闪烁存储器允许在线 +5V 电擦除、电写入或使用编程器对其重复编程。 片机的指令系统和引脚功能与 完全兼容 5。硬件结构如图 4示: 图 4片机 89构框图 行通讯口 计数器 时钟 定时器 13 ( 2) 主要性能参数 全静态操作: 0 1000 次可擦写周期 三级加密程序存储器 256 8 字节内部 32 个可编程 I/O 口线 3 个 16 位定时 /计数器 8 个中断源 可编程串行 道 低功耗空闲和掉电模式 8K 字节可重擦写 速存储器 ( 3) 脚说明 源 地 : 是一个 8 位漏级开路的双向 I/O 口。作为输出口,每位能驱动 8 个辑电平。对 端口写“ 1”时,引脚作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时, 也被作为低 8 位地址 /数据复用,在这种模式下, 有内部上拉电阻。在 程时, 也用来接受指令字节,在程序效验时,输出指令字节。程序效 验时,需要外部上拉电阻。 : 是一个具有内部上拉电阻的 8 位是双向 I/O 口, 输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流) 4 个 辑电平。对 写“ 1”时,内部上拉电阻的原因,将输出电流 : 是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口, 出缓冲级可驱动吸收或输出电流 4 个 辑电平。对 写“ 1”时,通过内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流 : 是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口 , 出缓冲级可驱动(吸收或输出电流) 4 个 辑电平。对 写“ 1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入端口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流 除了作为一般、的 I/O 口线外,更重要的是它的第二功能 6,如下表 4示 。 图 4部引脚图 14 表 43 口引脚第二功能 位输入。晶振工作时, 持续 2 个机器周期以高电平将使用单片机复位。 地址锁存器控制信号( 访问外部程序存储器时,锁存低 8位地址的输出脉冲。在 程时,此引脚( 也使用作编程输入脉冲。在一般情况下, 晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时, 冲将会跳过。如果需 要,通过将地址为 8 第 0 位置“ 1”, 作无效。这一位置“ 1”,在执行 令时有效。否则, 被微弱拉高。这个 外部程序储存器选通信号,是外部程序存储器选通信号。当 外部程序存储器执行外部代码时, 每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据储存器时, 不被激活。 /访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 外部程序存储器读取指令, 必须保持低电平(接地)。为了执行内部 程序指令, 该接 程期间, 接受 12 伏 压。 1:振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 2:振荡器反相放大器的输出端。 本系统与以太网通讯的基础,它用以实现系统与网络上其他节点之间的报文发送与接收功能,处于 P 协议栈的数据链路层,是信息传送、控制和管理的重要环节 7。其功能大致可分为以下两种 ; 通信数据的发送和接收。 发送时,将发送来的数据按照特定的格式并加上前导码、帧定界符等装配成帧,引脚号 第二功能 引脚号 第二功能 行输入) 0(定时器 0 外部输入) 行输出) 1(定时器 1 外部输入) 部中断 0) R(外部数据存储器写选通) 部中断 1) D(外部数据存储器读选通) 15 并进行 验。校验后,将数据串行的从网线上发送出去。接收时,判断报文的目的地址是否为本机地址,如果是,对报文进行校验。校验正确,则将报文发往存储器本发送一个 答帧。如果校验后发现报文错误,则将收到的报文丢弃并发送一个定应答帧。 载波信号的收发和控制。 这项功能包括载波监听、发送时间等。确切的说,网络控制器是一个 据终端设备)。按照 议的模型功能划分,可将 10Mb/s 以太网控制器的功能模块划分为介质存取控制( 层、接入单元接口 (介质接入单元( 物理信号规范 ( 4 部分,其大体结构框图如图 4示。 核心单元的功能如下: 层负责执行 D 协议,负责发送和接收数据封包以及通信媒体管理、完成数据帧同步、接收数据帧时给数据帧定界、检测目的地址是否匹配以及冲突处理。 成发送数据、接收数据、载波监听、错误检测等功能,这些功能都与通讯媒介无关。 送来的 归零编码)编码的数据转换成曼彻斯特编码后并将数据通过 送到 通过 收以曼彻斯特编码方式编码的数据,并将数据进行 码后将数据发送到 图 4构框图 供 能与 间信号的通道。 通讯媒介直接相关,是网络介质之间的功能、电气与机械的接口。它将随着通信媒介的不同而不同,用于完成发送数据、接收数据、回环以及冲突检测、 号质量错误)测试等功缓冲存储器 址寄存器 接口 系统总线 16 能。网络的冲突检测、冲突退避重发、检测接收报文目的地址是否匹配、检测报文 系统中只要对发送、接收、初始化、中断处理、出错处理和 I/O 操作等进行控制。 部有两块 。一块容量为 16址为 00于收发缓冲。收发缓冲以页为单位,每页 256 字节,共 64 页,对应的页号为 0般将前 12 页(即地址为 00为发送缓冲区,且分为两个 6 页。这两个发送缓冲区交替使用,可提高发送效率。后 52 页(即地址为 00为接收缓冲区。为了有效利用接收缓冲区,将接收缓冲区 成 环队列结构。要接收和发送数据包就必须通过 写 部的 16实际上 是双端口的 两套总线连接该 套总线是 写该本地 一套总线是单片机读写该 远程 另一块只有 32 字节,地址为 00为 ,存储 有本网卡芯片的以太网物理地址,其中地址 00 12 个字节存放以太网物理地址,0面的地址存储的是生产厂商的代码和产品标识代码。以太网物理地址是 6 个字节的,这里使用 12 字节是因为这 12 字节是重复存储的,如物理地址0储在 00是 50505859以看到单和双的地址存储的是一样的。生产厂商和产品标识代码也是单双地址重复存储的。值得一提的是网卡地址是唯一的,且一旦某一网卡生产出来之后,该网卡芯片的物理地 址就固定了,是不能改变。 有 32 为 I/O 地址,地址偏移量为 00论文中对应于 00其中 00 16 个地址为寄存器地址。寄存器分为 4 页: 命令寄存器 (的 来决定要访问的页。 00址,都可以用来作为远程 口,使用其中一个即可,本课题选用0样,微控制器通过读写端口 0可实现对 部缓冲区的访问。00 8 个 地址为复位端口,它们功能一样,用于对 热

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