基于CP2200的嵌入式系统以太网接口设计

wozuishuai

% }: G5 w0 R3 K3 a: ]( l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
技术发展的趋势。本文以ATmegal6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
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。
6 U5 V8 \9 t4 @9 W" q/ ?关键词:以太网;单片机;嵌入式系统;TCP/IP;实时性
1引言
嵌入式系统是控制、监视或辅助设备.机器和车间运行的装
4 f1 {9 y/ E! h# |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
/ e  W3 J" I# h2 J) ]用的嵌人式处理器不同可分为两种:-种是以DSP和32位为微
7 E, r8 [* |) f: V, }" F" u控制器(microcontroller)与微处理器(microprocessor)为主的高端嵌
入式系统;另一种是8位单片机作为微控制器的低端嵌入式系
统。随着单片机的处理速度提高,存储空间增大,生产工艺改
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
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
( H/ R( ]( L  M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 R7 i8 {# ^- e4 g# h: X7 b$ V) \0 ?行监控和管理。这就需要嵌人式单片机系统具有能连接网络的
6 Z$ y7 H1 D- V+ r0 c! b. n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
) g; j+ y0 k; {* V& S4 [: O( H3 A行多个微控制器之间的信息传递,也只是利用一些现场总线进
: w. o' U7 U0 K* B$ E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
+ n4 P9 f  z7 R, c3 q9 ?1 y能实现更大范围的连接,而以太网则不受限制。
7 @. R1 |& R( o+ u* D1 X以太网是目前发展最成熟、应用最广的局域网技术,将嵌人
, K$ O4 c0 _9 \0 r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
0 o6 ]5 B3 }. Q" [3 u7 S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
% n# m+ x+ Y# J2 n8 i势。在本项目“多维数控系统”研究中,电火花机床包括运动控
( g, r* J, g: e5 Z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
2 w: G% s+ O) Y3 `# Y4 n现场总线方式进行组网。本文以ATmega16单片机和最新发布
/ Q  C0 j/ f: |  ^的以太网控制器CP2200为硬件来实现各个嵌人式单片机系统
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