基于CP2200的嵌入式系统以太网接口设计

wozuishuai

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
2 Z0 F3 U; Q5 T# }% D  x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 J  v# H6 n% f% b9 I关键词:以太网;单片机;嵌入式系统;TCP/IP;实时性
5 c  t' I4 S# N% l# @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
- s& W) _0 \. ]9 v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
3 ~9 T' F2 [8 B9 a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
/ N3 Q) T6 m% A5 B用的嵌人式处理器不同可分为两种:-种是以DSP和32位为微
, ~8 @3 h6 Y4 W控制器(microcontroller)与微处理器(microprocessor)为主的高端嵌
( k8 ]( H! m1 L" s0 u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
. k, H0 Q1 Y6 X' Z4 k" z' Y9 U, P统。随着单片机的处理速度提高,存储空间增大,生产工艺改
) |3 w6 D' c8 c8 s+ Z& C: O* r进,成本降低,及结构简单,使用方便等特点与优越性,单片机
3 |0 r5 B* o. ?8 N/ ~' m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
4 f! H1 D, q  _- G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! i" J8 U' J6 z# [4 k9 D; o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
# d, J$ c% W8 @# k+ e+ Z5 _& ^' ~: t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
: U3 _8 k. S6 s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
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
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
4 T. @; n  h8 j能实现更大范围的连接,而以太网则不受限制。
, `6 f) x; a# K$ ?8 r以太网是目前发展最成熟、应用最广的局域网技术,将嵌人
0 T+ z0 S! Z/ G0 m6 Q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
: t3 ^* g+ P6 W( h: P' p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
2 k* d) k; u( y4 g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
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