海寧網絡接口規(guī)格
發(fā)布時間：2022-09-09 01:41:15
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無線路由器一般集成了有線路由器的功能，提供rj45接口。你可以用網線把電腦的網卡口和路由器的LAN口相連即可，與無線連接的效果相同。跟著經濟的快速展開,RJ45帶變壓器的需求量也是很大的,除了滿足國內需求以外,還可以開發(fā)國外商場,而國外商場是非常無量的,所以說rj45網絡接口對股動經濟作用是很明顯的,將來這一工作必將會得到高度的重視,給工業(yè)自動化帶來很大的協助.RJ45連接器重要的機械性能是連接器的機械壽命。機械壽命實際上是一種耐久性（durability）指標，在國標GB5095中把它叫作機械操作。它是以一次插入和一次拔出為一個循環(huán)，以在規(guī)定的插拔循環(huán)后連接器能否正常完成其連接功能（如接觸電阻值）作為評判依據。RJ45網絡連接器的窄距離、低背、多極化需要愈加火急，格外是手機的極薄化需要對機內銜接器的超低背化要求越發(fā)急切。為了完成商品的低背化、窄距離、小型化、多極化以及高可靠性，各廠商紛紛選用模仿技能進行深入研究與開發(fā)。
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摘要：設計了以ENC28J60 為核心的以太網接口實現方案，描述了該系統(tǒng)硬件架構的設計方法。在簡要介紹了以太網控制器ENC28J60 的結構、功能、外圍電路的基礎上， 對ENC28J60 與Atmega16 的SPI 通訊進行了闡述。此方案不僅成本低， 而且可以實現500Kbps 以上的傳輸速率，滿足了嵌入式系統(tǒng)的Internet 控制要求。1 引言隨著Internet 的出現和以太網的迅速發(fā)展， 基于以太網的設備控制越來越多。目前市場上大部分以太網控制器采用的封裝均超過80 引腳， 如RTL8019AS、DM9008、CS8900A 等。這些器件不僅結構復雜， 面積龐大， 且系統(tǒng)開銷較大。近來， Microchip推出全球首枚28 引腳獨立以太網控制器ENC28J60, 可為嵌入式系統(tǒng)提供低引腳數、低成本、精簡的遠程通訊解決方案。2 ENC28J60 網絡接口體系結構ENC28J60 是帶有行業(yè)標準串行外設接口(Serial PeripheralInterface, SPI)的獨立以太網控制器。它符合IEEE 802.3 的全部規(guī)范， 采用了一系列包過濾機制以對傳入數據包進行限制。它還提供了一個內部DMA 模塊， 以實現快速數據吞吐和硬件支持的IP 校驗和計算。與主控制器的通信通過兩個中斷引腳(INT和WOL)和SPI 腳(SO、SI、SCK、CS)實現， 數據傳輸速率高達10Mb/s.兩個專用的引腳(LEDA、LEDB)用于連接LED, 進行網絡活動狀態(tài)指示。圖1 所示為ENC28J60 的典型應用電路。ENC28J60 由7 個主要功能模塊組成：SPI 接口， 充當主控制器和ENC28J60 之間通信通道; 控制寄存器， 用于控制和監(jiān)視ENC28J60; 雙端口RAM緩沖器， 用于接收和發(fā)送數據包; 判優(yōu)器，當DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請求時對RAM緩沖器的訪問進行控制; 總線接口， 對通過SPI 接收的數據和命令進行解析;MAC 模塊：實現符合IEEE 802.3 標準的MAC 邏輯; PHY 模塊， 對雙絞線上的模擬數據進行編碼和譯碼。ENC28J60 還包括其他支持模塊， 諸如振蕩器、片內穩(wěn)壓器、電平變換器(提供可以接受5V 電壓的I/O 引腳)和系統(tǒng)控制邏輯。根據以上說明， ENC28J60 應用于嵌入式網絡接口是非常合適的， 有廣闊的應用發(fā)展前景。3 ENC28J60 在嵌入式網絡接口的應用3.1 硬件電路設計利用ENC28J60 可以構成不同功能的網絡終端節(jié)點， 如網絡服務器、帶Internet 功能的設備、遠程監(jiān)控(數據采集， 診斷)設備等。圖2 所示為基于ENC28J60 的嵌入式網絡接口的硬件電路原理圖。電路中有：2 個LED 狀態(tài)指示燈主要用來顯示網絡連接狀態(tài)， 包括PHY 是否沖突、連接是否建立、是否接收數據、連接速度、雙工模式等; 必需的偏置電阻R3(2kΩ， 精度為1%);高速局域網電磁隔離模塊(即RJ45 以太網接口)， 應用中，ENC28J60 的物理端口與隔離變壓器HR901170A 連接時必須符合IEEE802.3 對物理層規(guī)范的要求， 如RJ45 的插孔與隔離變壓器的間隔應盡量小， 輸出和輸入差分信號對的走線要有很好的隔離。電路中的主控制器采用Atmel 公司的ATmega16 單片機，它具有先進的RISC(精簡指令集計算機)結構、16 kB 可編程Flash 存儲器、512 B 的EEPROM和1 kB 片內SRAM, 具有豐富的外設接口， 其SPI 接口允許ATmega16 與外設進行高速的同步數據傳輸。本設計中ATmega16 SPI 配置為主機模式，ENC28J60 為從設備。ATmega16 的SPI 工作模式由CPOL、CPHA 設置， 根據ENC28J60 的SPI 讀寫時序， ATmega16 的SPI工作模式應設置為模式0.ATmega16 通過將ENC28J60 的CS引腳置低實現與其的同步。SPI 時鐘由寫入到SPI 發(fā)送緩沖寄存器的數據啟動， SPI MOSI(PB5)引腳上的數據發(fā)送秩序由寄存器SPCR 的DORD 位控制， 置位時數據的LSB(最低位)首先發(fā)送， 否則數據的MSB(最高位)首先發(fā)送。我們選擇先發(fā)送MSB,同時接收到的數據傳送到接收緩沖寄存器， CPU 進行右對齊從接收緩沖器中讀取接收到的數據。應該注意， 當需要從ENC28J60 中讀取多個數據時， 即使ENC28J60 并不需要ATmega16 串行輸出的數據， 每讀取一個數據前都要向SPI 發(fā)送緩沖器寫一個數據以啟動SPI 接口時鐘。由于SPI 系統(tǒng)的發(fā)送方向只有1 個緩沖器， 而在接收方向有2 個緩沖器， 所以在發(fā)送時一定要等到移位過程全部結束后， 才能對SPI 數據寄存器執(zhí)行寫操作; 而在接收數據時， 需要在下一個字節(jié)移位過程結束之前通過訪問SPI 數據寄存器讀取當前接收到的數據， 否則第1 個數據丟失。
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摘要：為適應RFID 讀寫器在不同應用系統(tǒng)中的要求，開發(fā)了一種以MSP430F149 單片機為核心的具有嵌入式以太網網絡接口的手持式RFID 讀寫器。文中介紹RFID 讀寫器中單片機與以太網控制器RTL8139 組成的網絡接口設計方法，實現了手持式RFID 讀寫器接入Internet 網絡進行數據通信。RFID 技術目前廣泛應用于身份識別、防偽應用、供應鏈應用、公共交通管理、物流管理、生產線自動化與過程控制、容器識別等領域。由于手持式RFID讀寫器的存儲器容量有限，保存在讀寫器中的數據可以通過USB 等接口傳送到計算機中進行處理，但為更方便快捷地將讀寫器中的數據傳送到遠程的計算機系統(tǒng)中，將便攜設備網絡化是解決上述問題的有效途徑之一。但目前的手持式RIFD 讀寫器并不具備與互聯網進行網絡連接的網絡接口。另外，手持式RFID 讀寫器是通過內部所裝有的電池進行供電，所以降低其工作功耗也是主要問題之一。而MSP430F149 單片機是一款16 位超低功耗的處理芯片，它將多個不同功能的模擬電路，數字電路模塊集成于一身，適合應用與需要電池供電的便攜式儀器儀表中。因此，文中主要介紹手持式RFID 讀寫器中MSP430F149 單片機與以太網控制器RTL8139 接口的硬件設計的方法，以及相應的硬件設備驅動程序的設計和TCP /IP 協議棧的處理方法。1 網絡接口硬件結構。1. 1 網絡接口手持式RFID 讀寫器是便攜式射頻識別系統(tǒng)的主要設備，其網絡接口主要由MSP430 單片機與以太網控制器RTL8139 塊等組成。其網絡接口硬件結構如圖1 所示。根據便攜設備的低功耗要求，MSP430 單片機采用MSP430F149,具有超低功耗、強大處理能力、豐富片上外圍模塊及多種存儲器形式等功能，其中有2 個具有中斷功能的8 位并行端口P1與P2和4 個8 位的通用并行端口P3、P4、P5與P6,可以滿足和以太網控制器的接口，而且能夠實現RFID 讀寫器的其他接口功能。隔離變壓器選用PM34 - 1006M10 /100 /1000M 變壓器。采用RTL8139 以太網控制器作為網絡接口。由于RTL8139 是PCI 總線接口，不能直接與8 位的MCU 接口，需要一個PCI 接口進行轉接。單片機在進行外部存儲器操作時采用的信號有P0口、P2口、ALE以及RD 和WR 信號。其中，P0口為地址（ 低8 位） /數據復用，P2口為高8 位地址信號； ALE 為地址鎖存信號，為高電平時將P0口的值鎖存到低8 位數據線上； RD 和WR 為讀寫有效信號，低電平有效。因此，PCI 接口實際上是起到一個從單片機讀寫時序到32位PCI 讀寫時序轉換的作用。1. 2 RTL8139 的結構及編程接口RTL8139 是臺灣Realtek 公司生產的一種高度集成的全面支持IEEE802. 3 標準的以太網控制器芯片，支持微軟的PnP 規(guī)范。利用雙絞線可以和全雙工網絡交換機相連接，能夠同時接收和發(fā)送數據。支持UTP（ Unshielded Twisted Paired） ,AUI（ Attachment UnitInterface） 自動偵測。支持IO 地址全解碼模式。其主要特性如下：（1）符合Ethernet Ⅱ 和IEEE802. 3 （ 10Base5,10Base2,10BaseT） 標準。（2）支持跳線和免跳線兩種工作方式。（3）全雙工，收發(fā)可同時達到100 Mbit·s - 1 的速率。（4）支持32 位數據PCI 總線。（5）允許3 個診斷LED 可編程輸出。（6）128 腳LQFP 封裝，縮小了PCB 尺寸。PCI 總線信號有3. 3 V 標準和5 V 標準，信號線眾多，但并不是所有的PCI 設備都使用全部的PCI 接口信號，實際只使用需要的即可。RTL8139AS 以太網控制器遵循3 V 標準，并且只使用了PCI 總線信號中的以下部分： AD[31: 0]為數據信號復用總線。FRAME 為幀周期信號，由當前主設備驅動，表示一次訪問的開始和持續(xù)時間。IRDY 為主設備準備好信號。TRDY 為從設備準備好信號。C /BE 為總線命令和字節(jié)使能復用信號。地址期是總線命令，數據期是字節(jié)使能。IDSEL 為初始化設備選擇信號。在參數配置讀寫傳輸期間，用作片選。對于只有一個PCI 設備的情況，它可以總接高電平。RST 為復位信號。CLK 為系統(tǒng)時鐘信號，頻率范圍DC ~ 33 MHz.以上信號都在CLK 的上升沿有效。INTA 為中斷請求信號，RTL8139數據準備好后可以用來向主控制器發(fā)出中斷DEVSEL 為設備選擇信號，表明驅動它的設備已成當前訪問的設備，由于系統(tǒng)中，RTL8139 是單一的PCI 設備，因此該信號可以不用。2 網絡接口軟件結構RFID 讀寫器系統(tǒng)網絡接口軟件主要包括硬件設備驅動程序、TCP /IP 協議棧、應用協議和其他用戶應用程序。網絡接口軟件的流程如圖3 所示。其中應用協議和其他用戶應用程序將在二次開發(fā)時根據RFID 讀寫器的具體功能要求進行設計，這里主要介紹硬件設備驅動程序、TCP /IP 協議棧的實現方法。2. 1 硬件設備驅動程序硬件設備驅動是將PCI 接口當作單片機的外部存儲器看待，單片機以讀寫外部存儲器的時序對PCI 接口進行讀寫，再由PCI 接口將這種讀寫操作時序轉換成PCI 時序對以太網控制器進行操作。主要包括3 個部分，網絡初始化，發(fā)送控制和接收控制。主要完成對CR,TCR,RCR IMR ISR,RBSTART,MAR 等寄存器操作。發(fā)送控制過程在網絡中，幀傳輸的過程是發(fā)送方將待發(fā)送的數據按幀格式要求封裝成幀，然后同過網卡發(fā)送到網絡的傳輸線上。發(fā)送程序框圖如圖4所示。接收控制過程分成2 步，第1 步是根據哈稀算法判斷數據包是否是本地的數據包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數據包達到了RCR 寄存器預先設定閾值，把數據報放入RX_BUFF.第2 步主機程序將RX_BUFF 里的數據讀取到內存進行處理。2. 2 TCP /IP 協議棧TCP /IP 實質上是一系列協議的總稱，是實現Internet通訊必不可少的部分，包括十幾個協議標準，在這里要實現的是通過網絡讀取居民用表的讀數，傳輸的數據量少且對實時性要求不高，不需要全部的協議，只要實現幾個必備的即可，權衡之下，求在最小代碼、最小資源需求和功能實現間取得一個平衡： 只實現了ICMP、TCP、IP、ARP 4 個協議，組成一個小型化的TCP /IP 協議。因為任何一個以太網數據幀要發(fā)送時都必須要知道對方的物理地址，這能過ARP 協議獲得，所以要實現ARP 協議。而IP 協議是TCP, ICMP協議數據的傳輸格式； TCP 協議提供可靠的，可重組服務； 而ICMP 協議是調試時所不可缺少的。另外，在實現重發(fā)功能時，大多的做法是應用層不參與，當需要重發(fā)時，由TCP /IP 協議把存儲在數據緩沖區(qū)的數據再發(fā)送一次即可，但在以單片機為主處理器的情況下，因為單片機自身的資源有限，為了減少RAM 的使用，可以在需要重發(fā)時再由應用層產生這一幀數據即可，這無需太多的時間。這樣也不必每發(fā)送一幀數據都要存在緩沖區(qū)中以備重發(fā)時使用，進一步節(jié)省了RAM。3 實驗結果及分析將手持式RFID 讀寫器通過網線連入局域網交換機，預先將讀寫器的IP 地址設置為192. 168. 1. 37,啟動讀寫器、交換機及電腦，在電腦的命令終端輸入ping192. 168. 1. 37 命令在電腦中打開RFID 綜合管理系統(tǒng)，將實驗用RFID 卡放入手持式RFID 讀寫器后，綜合管理系統(tǒng)讀到信息手持式RFID 讀寫器將讀到的實驗卡信息，通過局域網交換機成功地傳輸到電腦的綜合管理系統(tǒng)當中，實現了網絡接口的功能。4 結束語設計的手持式RFID 讀寫器網絡接口硬件采用MSP430F149 作為控制芯片，選用PM34 - 1 006M10 /100 /1 000M 變壓器作為隔離變壓器，以及全面支持IEEE802. 3 標準高度集成的RTL8139 作為以太網控制器芯片，整個系統(tǒng)具有超低功耗等優(yōu)點，實現了RFID 讀寫器的網絡化功能，為提高產品的競爭力創(chuàng)造了條件。同時，網絡接口驅動程序及TCP /IP C 語言進行開發(fā)，具有較好的可讀性和移植性，可以提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期。
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關于網線的基本知識掃盲，本文教您認識網線、網線的種類，網線的接法，水晶頭的快速制作，以及一些與網線有關的常見問題。一、網線的種類。我們常見的網線有雙絞線、同軸電纜、光纜(光纖)等。接頭通常我們通常叫做水晶頭，接口為RJ45接口，它又有STP和UTP兩種，我們常用的是UTP。首先說到雙絞線，就是我們平常使用的那種一塊錢一米的普通網線，通常雙絞線都是8根線，為了減少信號衰減、以及讓傳輸的距離更遠一些，所以每2根絞在一起，組成了4對，即為雙絞線。這種普通網線的理論最遠的傳輸距離是100-150米。網線的芯的粗細、含銅量，決定了網線的傳輸距離，一般來講，越粗、含銅越高，質量越好。其次雙絞線又分為STP和UTP，STP即“屏蔽雙絞線|，其中有金屬隔膜，可減少信號干擾，但價格較貴，一般幾塊錢一米甚至十幾塊。而UTP呢就是“非屏蔽雙絞線”，也就是沒有這層隔離膜，所以質量遠不如STP，這種線一般也就一塊錢一米。除了雙絞線外，還有更好的同軸電纜，以及目前我們最喜歡的光纖了。同軸電纜，是由一層層的絕緣線包裹著中央銅導體的電纜線。它的特點是抗干擾能力好，傳輸數據穩(wěn)定，價格也便宜，同樣被廣泛使用，如閉路電視線等。同軸細電纜線一般市場售價幾元一米，不算太貴。同軸電纜用來和BNC頭相連，市場上賣的同軸電纜線一般都是已和BNC頭連接好了的成品，大家可直接選用。光纜，也就是光纖，補充下，很多人念”光千“，正確的是念”光鮮“，我以前也經常犯這個錯誤。光纖也就不用我多說了，是目前最理想的傳輸線纜。二、網線的線序現在流傳最廣的，就是100M網線頭的卡法。將網線頭有卡的那一面朝下，有銅片的那一端朝外，從左面開始數起，分為12345678。橙白、橙、藍白、綠、綠白、藍、棕白、棕。這是百兆的標準線序。三、網線是8根全有用嗎?不是。網絡的傳輸只會用到其中的4根。按著上面說的順序，1、2、3、6，網絡傳輸只使用這4根。也就是說，我們只使用其中的4條線，同樣可以實現聯網的目的。四、我把網線中的4根用來聯網，剩下的4根當電話線用，可以不?當然可以。在裝修的時候，建議您先布網線，這樣您可以選擇的余地就大了很多。五、網線可以接頭不?可以。但是不建議。因為這樣會加強一些信號的衰減，會影響傳輸距離。有兩種接頭方法，一種是可以拔插的連接器，如下圖。另一種就是直接像接電線那樣擰在一起即可，不過要注意順序，不能亂接，而且穩(wěn)定性也不高。六、在戶外和室內用的網線上有說法嗎?有的，戶外布線，建議您使用戶外網線，戶外網線在外皮上會有些不同，有的戶外網線，里面還會多一根線，叫做拉筋，用來保持網線遇到強烈的外力的時候，里面的線不會斷。七、終極教程：水晶頭的做法。做水晶頭，首先得有一把壓線鉗，最前端是剝線口，它用來剝開雙絞線外殼。中間是壓制RJ-45頭工具槽，這里可將RJ-45頭與雙絞線合成。離手柄是鋒利的切線刀，此處可以用來切斷雙絞線。網線的做法有兩種標準，568A和568B，文章開頭圖片展示的是568B的線序。標準568A：綠白-1，綠-2，橙白-3，藍-4，藍白-5，橙-6，棕白-7，棕-8。標準568B：橙白-1，橙-2，綠白-3，藍-4，藍白-5，綠-6，棕白-7，棕-8。在整個網絡布線中應用一種布線方式，但兩端都有RJ45端頭的網絡連線無論是采用端接方式A，還是端接方式B，在網絡中都是通用的。實際應用中，大多數都使用T568B的標準，通常認為該標準對電磁干擾的屏蔽更好。如果是計算機與交換機或HUB相連，則兩頭都做568a，或兩頭都做568b。如果是兩臺計算機互連或ADSL MODEM與HUB連接，則需要一頭做568a，另一頭做568b，也就是常說的1和3，2和6互換了。另外，計算機通訊只使用1，3，2，6這四根線(也就是橙白、橙、綠白、綠，分別對應標準568A及標準568B線序即可)，因此，可以用其他4根作電話線，以節(jié)約布線成本。
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不少家庭將新房裝修好之后，都會在家中安裝網線，但是許多業(yè)主因為對網線的安裝方法不是很了解，導致在網線連接過程中會遇到不少的問題，那么網絡線接頭怎么接呢?網線斷了如何接起來呢?下面就跟著小編一起來看看吧!一、網絡線接頭怎么接連接網絡線接頭時，需將網絡線兩端的外皮去除兩到三厘米，并根據 568B或者568A的方式對網絡線的顏色進行排序及并攏，然后使用壓線鉗將網絡線剪齊，接著把網絡線固定在水晶接頭內，用網線鉗壓緊后插入測試儀內進行檢測，確定沒有問題后方可使用二、網線斷了如何接起來1、因為網線分為好幾種顏色，遇到網線斷了的情況時，可以剝開網線的外殼，然后將顏色相同的線連接起來，接好每根線之后纏上絕緣膠布即可，但這種連接方式只適合在網線中間部分斷開的情況下使用。2、水晶接頭內的網線出現斷了的情況時，也需將網線外殼剝開，然后放進網線鉗中旋轉一下，再根據 568B或者568A的方式對網線進行排序，將網線剪齊后，再把網線固定在水晶頭內，并使用網線鉗壓緊就可以了。3、網線斷了的情況時，可以將長度不足的網線一段做成水晶頭，然后與連接器相連接，另一端通過水晶頭與另一條網線相接，這種連接方式不僅成本比較低，而且連接方式也非常簡單。總結：網絡線接頭怎么接的相關內容就為大家介紹到這里了，希望能夠幫助到有需要的朋友們。將網絡線接頭接好之后需進行測試，確定沒有問題后方可使用，以免使用過程中出現問題。如果您想了解更多裝修知識，可以關注齊家網相關資訊。
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引言隨著Internet 的出現和以太網的迅速發(fā)展， 基于以太網的設備控制越來越多。目前市場上大部分以太網控制器采用的封裝均超過80 引腳， 如RTL8019AS、DM9008、CS8900A 等。這些器件不僅結構復雜， 面積龐大， 且系統(tǒng)開銷較大。近來， Microchip推出全球首枚28 引腳獨立以太網控制器ENC28J60, 可為嵌入式系統(tǒng)提供低引腳數、低成本、精簡的遠程通訊解決方案。設計了以ENC28J60 為核心的以太網接口實現方案， 描述了該系統(tǒng)硬件架構的設計方法。在簡要介紹了以太網控制器ENC28J60 的結構、功能、外圍電路的基礎上， 對ENC28J60Atmega16 的SPI 通訊進行了闡述。此方案不僅成本低， 而且可以實現500Kbps 以上的傳輸速率， 滿足了嵌入式系統(tǒng)的Internet 控制要求。2 ENC28J60 網絡接口體系結構ENC28J60 是帶有行業(yè)標準串行外設接口(Serial PeripheralInterface, SPI)的獨立以太網控制器。它符合IEEE 802.3 的全部規(guī)范， 采用了一系列包過濾機制以對傳入數據包進行限制。它還提供了一個內部DMA 模塊， 以實現快速數據吞吐和硬件支持的IP 校驗和計算。與主控制器的通信通過兩個中斷引腳(INT和WOL)和SPI 腳(SO、SI、SCK、CS)實現， 數據傳輸速率高達10Mb/s.兩個專用的引腳(LEDA、LEDB)用于連接LED, 進行網絡活動狀態(tài)指示。圖1 所示為ENC28J60 的典型應用電路。ENC28J60 由7 個主要功能模塊組成：SPI 接口， 充當主控制器和ENC28J60 之間通信通道; 控制寄存器， 用于控制和監(jiān)視ENC28J60; 雙端口RAM緩沖器， 用于接收和發(fā)送數據包; 判優(yōu)器， 當DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請求時對RAM緩沖器的訪問進行控制; 總線接口， 對通過SPI 接收的數據和命令進行解析;MAC 模塊：實現符合IEEE 802.3 標準的MAC 邏輯; PHY 模塊， 對雙絞線上的模擬數據進行編碼和譯碼。ENC28J60 還包括其他支持模塊， 諸如振蕩器、片內穩(wěn)壓器、電平變換器(提供可以接受5V 電壓的I/O 引腳)和系統(tǒng)控制邏輯。根據以上說明， ENC28J60 應用于嵌入式網絡接口是非常合適的， 有廣闊的應用發(fā)展前景。3 ENC28J60 在嵌入式網絡接口的應用3.1 硬件電路設計利用ENC28J60 可以構成不同功能的網絡終端節(jié)點， 如網絡服務器、帶Internet 功能的設備、遠程監(jiān)控(數據采集， 診斷)設備等。圖2 所示為基于ENC28J60 的嵌入式網絡接口的硬件電路原理圖。電路中有：2 個LED 狀態(tài)指示燈主要用來顯示網絡連接狀態(tài)， 包括PHY 是否沖突、連接是否建立、是否接收數據、連接速度、雙工模式等; 必需的偏置電阻R3(2kΩ， 精度為1%);高速局域網電磁隔離模塊(即RJ45 以太網接口)， 應用中，ENC28J60 的物理端口與隔離變壓器HR901170A 連接時必須符合IEEE802.3 對物理層規(guī)范的要求， 如RJ45 的插孔與隔離變壓器的間隔應盡量小， 輸出和輸入差分信號對的走線要有很好的隔離。電路中的主控制器采用Atmel 公司的ATmega16 單片機，它具有先進的RISC(精簡指令集計算機)結構、16 kB 可編程Flash 存儲器、512 B 的EEPROM和1 kB 片內SRAM, 具有豐富的外設接口， 其SPI 接口允許ATmega16 與外設進行高速的同步數據傳輸。本設計中ATmega16 SPI 配置為主機模式，ENC28J60 為從設備。ATmega16 的SPI 工作模式由CPOL、CPHA 設置， 根據ENC28J60 的SPI 讀寫時序， ATmega16 的SPI工作模式應設置為模式0.ATmega16 通過將ENC28J60 的CS引腳置低實現與其的同步。SPI 時鐘由寫入到SPI 發(fā)送緩沖寄存器的數據啟動， SPI MOSI(PB5)引腳上的數據發(fā)送秩序由寄存器SPCR 的DORD 位控制， 置位時數據的LSB(最低位)首先發(fā)送， 否則數據的MSB(最高位)首先發(fā)送。我們選擇先發(fā)送MSB,同時接收到的數據傳送到接收緩沖寄存器， CPU 進行右對齊從接收緩沖器中讀取接收到的數據。應該注意， 當需要從ENC28J60 中讀取多個數據時， 即使ENC28J60 并不需要ATmega16 串行輸出的數據， 每讀取一個數據前都要向SPI 發(fā)送緩沖器寫一個數據以啟動SPI 接口時鐘。由于SPI 系統(tǒng)的發(fā)送方向只有1 個緩沖器， 而在接收方向有2 個緩沖器， 所以在發(fā)送時一定要等到移位過程全部結束后， 才能對SPI 數據寄存器執(zhí)行寫操作; 而在接收數據時， 需要在下一個字節(jié)移位過程結束之前通過訪問SPI 數據寄存器讀取當前接收到的數據， 否則第1 個數據丟失。3.2 ENC28J60 軟件初始化在使用ENC28J60 發(fā)送和接收數據包前， 必須對器件進行初始化設置。根據不同的應用， 一些配置選項可能需要更改。初始化設置工作包括接收和發(fā)送緩沖器、接收過濾器、晶振啟動時間、MAC 寄存器、PHY 寄存器。初始化芯片之前先關閉單片機的中斷輸入， 對RESET 引腳給定一個持續(xù)的低電平復位信號， 然后對相應的寄存器進行設置。設置完成所有需要的寄存器后， 判斷以太網狀態(tài)中的時鐘啟動標志位是否置位， 然后開中斷。系統(tǒng)初始化后進入主程序循環(huán)， 包括單片機的控制作用和網絡數據傳輸。對于以太網傳輸部分來說。主要有兩個作用：一是對要發(fā)送的數據按照以太網數據幀格式進行封裝并發(fā)送; 二是對接收的以太網數據幀進行解包， 供應用程序使用。3.3 ENC28J60 發(fā)送數據包在進行數據包發(fā)送或接收時， 要先對寫緩沖存儲器(WriteBuffer Memory, WBM)命令掌握。WBM允許主控制器將字節(jié)寫入8KB 發(fā)送和接收緩沖存儲器。如果ECON2 寄存器中的AUTOINC 位置1, 那么在寫完每個字節(jié)的最后一位之后，EWRPT 指針將會自動地遞增指向下一個地址(當前地址加1)。如果寫入地址1FFF 且AUTOINC 置1, 則寫指針加1 指向0000h.將CS 引腳拉為低電平啟動WBM命令。然后將WBM操作碼及隨后的5 位常量1Ah 送入ENC28J60.在發(fā)送WBM命令和常量之后， 由EWRPT 指向的存儲器中的數據將移入ENC28J60, 首先移入最高位。在接收到8 個數據位后， 如果AUTOINC 置1, 寫指針將自動遞增。主控制器可以繼續(xù)在SCK引腳提供時種信號、在SI 引腳發(fā)送數據同時保持/CS 為低電平， 從而可以連續(xù)寫入存儲器。當AUTOINC 被使能時， 以該方式就可以連續(xù)地向緩沖存儲器寫入字節(jié)而無需多余的SPI命令。拉高CS 引腳電平可結束WBM命令。在WBM操作期間，SO 引腳一直為高阻態(tài)， WBM操作時序， 請參見圖3.ENC28J60 內的MAC 在發(fā)送時會自動生成前導符和幀起始定界符。此外， MAC 可根據配置生成填充(如果需要)和CRC字段。主控制器必須生成所有其他幀字段， 并將它們寫入緩沖存儲器， 以待發(fā)送。此外， ENC28J60 還要求在待發(fā)送的數據包前添加一個包控制字節(jié)。主控制器應：1.正確編程ETXST 指針，使之指向存儲器中未用的單元。它將指向包控制字節(jié)， 在本設計方案中， 指針應編程為0120h; 2.使用WBM SPI 命令寫入包控制字節(jié)、目標地址、源MAC 地址、類型/ 長度和數據有效負載; 3.正確編程ETXND 指針。它應指向數據有效負載的最后一個字節(jié)， 在本設計方案中， 指針應編程為0156h; 4.將EIR.TXIF位清零、將EIE.TXIE 位和EIE.INTIE 位置1 允許在發(fā)送完成后產生中斷(如果需要); 5.將ECON1.TXRTS 位置1 開始發(fā)送。如果在TXRTS 位置1 時正在進行DMA 操作， ENC28J60 會等待DMA 操作完成再發(fā)送。這種等待是必需的， 因為DMA 和發(fā)送引擎共享同一個存儲器訪問端口。同樣如果在TXRTS 已置1后， ECON1 中DMAST 位才置1, DMA 在TXRTS 位清零前不會采取任何動作。如果正在進行發(fā)送， 不應通過SPI 讀取或寫入任何待發(fā)送的字節(jié)。主控制器將TXRTS 位清零可取消發(fā)送。如果數據包發(fā)送完成或因錯誤取消而中止發(fā)送， ECON1.TXRTS位會被清零， 一個7 字節(jié)的發(fā)送狀態(tài)向量將被寫入由ETXND +1 指向的單元， EIR.TXIF 會被置1 并產生中斷(如果允許)。要驗證數據包是否成功發(fā)送， 應讀取ESTAT.TXABRT 位。如果該位置1, 主控制器在查詢發(fā)送狀態(tài)向量的各個字段外， 還應查詢ESTAT.LATECOL 位， 以確定失敗的原因。下面給出寫數據包的源代碼：3.3 ENC28J60 接收數據包假設接收緩沖器已完成初始化， MAC 已正確配置而且接收過濾器已配置為接收以太網數據包， 主控制器應該：1.如果需要在接收到數據包時產生一個中斷， 就要將EIE.PKTIE 位和EIE.INTIE位置1; 2. 如果需要在由于緩沖空間不足導致數據包丟失時產生一個中斷， 就要將EIR.RXERIF 位清零， 并將EIE.RXERIE位和EIE.INTIE 位置1; 3. 通過將ECON1.RXEN 位置1使能接收。在將RXEN 置1 后， 將不能修改雙工模式和接收緩沖器起始和結束指針。此外， 要阻止不期望接收的數據包， 在更改接收過濾器配置寄存器(ERXFCON) 和MAC 地址前建議將RXEN 清零。在使能接收后， 沒有過濾掉的數據包將寫入循環(huán)接收緩沖器。任何不符合過濾條件的數據包將被丟棄， 但主控制器無法識別一個數據包已被丟棄。當接收到一個數據包并將其完整寫入緩沖器時， EPKTCNT 寄存器將遞增， EIR.PKTIF 位將置1, 并產生一個中斷(如果允許)， 同時硬件寫指針ERXWRPT 自動遞增。