基于CP2200的嵌入式系统以太网接口设计

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2 r- `  h, S0 S  \4 b; K摘要:随着单片机处理能力不断增强,嵌入式系统也越复杂,控制系统日趋网络化,使基于以太网的嵌入式系统研究成为其
7 ^0 V% ^8 g; D技术发展的趋势。本文以ATmega16单片机和CP2200以太网控制器为主要硬件,TCP/IP为协议,分析了嵌入式单片机系统
9 Z' }; m- i2 Q4 D- m1 `% ^! U. r+ h( f接入以太网的可行性,并阐述了其硬件设计,软件设计与实时性。
关键词:以太网:单片机:嵌入式系统:TCP/IP:实时性
* ^, k- R7 @+ R' w+ K3 e1引言
嵌人式系统是控制、监视或辅助设备、机器和车间运行的装
置,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，近年来被
广泛应用于工业控制系统及通信等领域。嵌人式系统根据所采
! a- A: D/ J% W( d  G0 I用的嵌人式处理器不同可分为两种:-种是以DSP和32位为微
# _3 u2 h2 D' Q# r, t控制器(microcontollr)与微处理器(microprocessor)为主的高端嵌
8 L! p/ B- F' R1 _6 j2 v2 n人式系统;另- -种是8位单片机作为微控制器的低端嵌人式系
" ]& o/ v# o, G统。随着单片机的处理速度提高,存储空间增大,生产工艺改
5 y. f9 M' z5 f/ f$ {7 L4 n) [进,成本降低,及结构简单、使用方便等特点与优越性,单片机
在未来的嵌人式系统应用中仍有很大的发展空间。同时,控制
1 x4 b" J* u4 ?' S8 J, J系统越来越复杂,功能需求不断增多,多个嵌人式单片机系统
之间需要相互进行数据通信,工作人员也要对系统工作情况进
6 T1 U0 ]8 _( ^% G行监控和管理。这就需要嵌入式单片机系统具有能连接网络的
功能。但目前大多数嵌人式系统还处于独立应用阶段,即使进
- T& p' I2 D/ y7 f) t5 M行多个微控制器之间的信息传递,也只是利用--些现场总线进
行组网,而这些总线的应用有其局域性,各总线间不能兼容,不
- @. m, Y! |% A* o能实现更大范围的连接,而以太网则不受限制。
以太网是目前发展最成熟、应用最广的局域网技术,将嵌人
式设备通过常见的集线器、交换机等设备接人局域网，实现实时
的网络远程控制与管理，已成为嵌人式系统应用的技术发展趋
4 h# B! D5 i2 Z/ B; r7 O势。在本项目“多维数控系统”研究中,电火花机床包括运动控
制部分、脉冲电源部分和操作部分，这些独立的嵌人式系统采用
现场总线方式进行组网。本文以ATmega16单片机和最新发布
的以太网控制器CP2200为硬件来实现各个嵌人式单片机系统
" X  [( m9 p3 k' C& e: d的联网。

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目前大多数嵌人式系统还处于独立应用阶段,即使进 行多个微控制器之间的信息传递,也只是利用--些现场总线进 行组网