网络单片机PIC18F97J60的开发与应用

ByGrith4

& [7 n/ t# m5 ~" ]% }8 O5 G. I摘要：嵌入式系统的网络接入技术的发展,大大地促进了工业控制、信息家电等应用领域向数字化、网络化以及
智能化方向的迅速发展。本文利用PICDEM. net2开发板，以PIC18F97J60单片机为核心,开发基于互联
- x! Y0 Z. y6 N+ e网的远程监控系统,非常实用,而且使用B/S的架构也会使系统应用更加方便。该系统可以取得连接到
互联网上任意监测点的包括温度在内的多种数据,并且可以简单地控制单片机端进行一些操作,因此可
以直接用于一些需要远程监控的场合。
  h4 `( |- X0 e. f/ d% Y  D% V关键词：网络单片机  PIC18F97J60  基于互联网 远程监控系统
! F0 h' v' Y$ M9 OMicrochip公司生产的PIC18F97J60 单片机”将
! K' |( Q( l6 ]. r) O1 \! y, ~8 _PICI8系列高端8位单片机与完整的以太网控制器集成
% O( a) v7 A$ E: Q在一起,并且包括了MAC、PHY和RAM收发缓冲器。
! K2 B2 q0 J: P9 O% N8 U; b; Y利用这一64或100引脚封装的系列器件享有的完善网络
: n9 a* Q) h: e/ B2 C连接功能,可以实现成本低、简单易用的以太网应用方案。
此外,利用Microchip公司免费提供的TCP/IP软件栈,能
9 N, D5 T, h$ W够大大缩短开发时间。
1 PIC18F97J60网络单片机
1.1 网络特性
PIC18F97J60系列器件具有嵌入式以太网控制器模
# R( ]2 ]5 e; T: q: O块。这是一个完整的连接解决方案,完全实现了介质访问
控制(Media Access Control, MAC)和物理层收发器
(Physical Layer Transceiver, PHY)模块,只需使用2个脉
" j5 a7 n- a3 E冲变压器和一些无源元件就可以将单片机直接与以太网
相连。以太网模块符合IEEE 802.3中所有关于双绞线网
7 e$ k6 e5 n- l/ l* J络10Base- T连接的规定。它在内部实现了一些数据包
过滤机制,用于限制传人的数据包。它提供了一个用于实
现快速数据吞吐的内置DMA模块,以及硬件IP校验和
- g2 _) |! S4 t5 y3 {. t: Y计算;另外还提供了2个用于指示链路和网络活动的
$ |; v) ]! q  a* N$ S+ U- ZLED输出。以太网模块包含以下5个主要功能模块:
5 i# s" E: d8 g7 O' b( M/ q( f①PHY收发器模块一--对传输双绞线接口上的模
0 s8 S2 C" R* ^0 l/ t拟数据进行编码和解码,并通过网络发送和接收;
5 H4 s% \$ o" K) K, A+ X# }2 U②MAC模块一一实现了符合IEE 802.3规范的
MAC逻辑,并提供了用于控制PHY的MIIMMediaIn-
dependent InteRFace Management);
) f5 y$ W, @! Q& p③独立的8KBRAM缓冲区一用于存储已经接收
  q. n$ N- Y/ W% j8 p' O和将要发送的数据包;

④判优器一在单片机内核、DMA、发送和接收模
块发出请求时,控制对RAM缓冲区的访问;
⑤寄存器接口一用作以太网 模块和单片机特殊功
能寄存器(SFR)之间命令和内部状态信号的译码器。
1.2 应用实例
图1表明,基于互联网的远程控制系统是由连接互联
8 V  F6 g# J' i( `" c网的主PC机和监测装置构成的。其中，监测装置代表某
个接入网络的嵌人式系统,它既可以是工控应用中的温
度、压力及流量等监控设备,也可以是家庭应用中的网络
1 G/ r* b* j, ?2 Q家电等。网络单片机为该监测装置的核心,其不仅可以采
9 H2 P9 k4 j/ J# H, L* F* n- r8 [集和处理温度或流量等传感器数据,还具有嵌入式网关凹
$ {7 i" P, Y" z6 y( _的功能,可以实现监测装置的网络接人。互联网上的主
3 c: F+ @8 d: c/ NPC机通过Web形式访问监测装置,实现远程监控。
! r8 J$ y/ {- D2.1 PICDEM. net2开发板
PICDEM. net2开发板[]除了包含PIC18F97J60核心
; I, H/ K8 J( B+ y! a  O器件外,与网络接人有关的功能还包括:串行EEPROM
提供256 Kb(32 KB)存储空间,可以用来存储网页和一些
配置信息;可以通过SPI接口编程;RJ-45 (10Base - T)
标准连接器,其]1连接到PIC18F97J60;RJ-11 (6线)标
) z4 |1 r; n% [+ d6 m3 {6 ^; n
/ O) z4 ?  M% y; s8 u% X

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Microchip公司生产的PIC18F97J60 单片机”将PICI8系列高端8位单片机与完整的以太网控制器集成在一起