基于CP2200的嵌入式系统以太网接口设计

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# W$ U8 _0 ]. f" u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
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。
& z7 \& O0 I6 k" ]- p$ b5 t$ j# E# O关键词:以太网:单片机:嵌入式系统:TCP/IP:实时性
. ~4 S6 `( L0 E" N6 Q1引言
: H# N, h. Y8 e! h6 R* s! ~嵌人式系统是控制、监视或辅助设备、机器和车间运行的装
9 B" t  M3 f/ [& z$ r5 a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
) S) r! d" j0 M$ d6 q用的嵌人式处理器不同可分为两种:-种是以DSP和32位为微
; H+ f8 S2 E' S3 x+ U控制器(microcontollr)与微处理器(microprocessor)为主的高端嵌
& S: T; S% S- N" s: q2 J0 i1 O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
统。随着单片机的处理速度提高,存储空间增大,生产工艺改
1 ]- d& [: m# v* w3 x- w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
, ^5 g5 ~0 i& z  a0 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
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
; J5 I( H7 ]% f, K6 s; V1 R/ p& ~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
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
; {+ a/ [$ j; w* X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
# e0 w8 [. Z: f9 [' |8 R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
- y8 v7 \  v8 y/ B, L2 C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
9 i) {& i. F  l0 a, Y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
6 X1 ^& ~. L. g6 L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
. j& a( P, R$ ^的以太网控制器CP2200为硬件来实现各个嵌人式单片机系统
- O. @( P1 Y) }$ D3 G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