基于以16位单片机实现信息家电连接internet的解决方案

跳舞的猫

基于以16位单片机实现信息家电连接internet的解决方案　

摘要：在分析传统信息家电接入internet方式的基础上，提出了以16位单片机作为主控芯片的嵌入式设备解决方案，实现了信息家电以新的方式接入internet,并对系统的软硬件设计进行了描述。
　　0 引言
　　随着网络时代的到来，internet已成为重要的基础信息设施，这方面的技术进步对于社会的各个方面产生了积极影响，很多领域都在不断探索开发和利用网络资源。从目前的情况看，大部分接入方式仍以PC作为网关来连接，然而这种情况一般用于大型工业集散控制系统，如果用于一般的信息家电接入而额外增加一台，必然会给产品带来高昂的成本，从产品的经济实用方面来看并不切实可行。用嵌入式设备将信息家电接入的方式则很好地解决了这一问题。所谓嵌入式设备一般是由嵌入式微处理器、外围设备、特定的网络协议以及应用程序等各部分组成，用于实现对信息家电的远程控制、监视和管理功能，它代替了传统的PC机或网关设备，在数据量不大的情况下能够符合要求，具有可靠灵活、成本低等优点。
　　1 方案的提出
　　从信息家电远程在线访问的角度考虑，对信息家电监测和控制时存在两种情况：（1）远程访问时，信息家电的通信数据量不大，56Kbps的通信速率即可满足要求；（2）信息家电对实时性的要求不高，其时延可以在1秒以上。基于以上两个条件在选择嵌入式设备时，选择了单片机SPCE061A作为信息家电接入internet的微处理器，同时采用RTL8019AS作为以太帧的驱动芯片，负责以太帧的接收和发送。最后，通过RJ45接口发送状态信息到internet和接收来自internet的控制数据.此外,要实现信息家电接入internet还需要深入了解TCP/IP协议和网卡驱动程序。
　　2 RTL8019AS以太网控制器简介
　　由台湾REALTEK公司生产的RTL8019AS以太网控制器，由于其优良的性能、低廉的价格，使其在市场上10Mbps网卡中占有相当的比例。
　　2．1主要性能
　　(1)符合Ethernet II与IEEE802.3(10Base5、10Base2、10BaseT)标准；
　　(2)全双工，收发可同时达到10Mbps的速率；
　　(3)内置16KB的SRAM，用于收发缓冲，降低对主处理器的速度要求；
　　(4)支持8／16位数据总线，8个中断申请线以及16个I／0基地址选择；
　　(5)支持UTP、AUI、BNC自动检测，还支持对10BaseT拓扑结构的自动极性修正；
　　(6)允许4个诊断LED引脚可编程输出；
　　(7)100脚的TQFP封装，缩小了PCB尺寸。
　　RTL8019AS内部可分为远程DMA接口、本地DMA接口、MAC(介质访问控制)逻辑、数据编码解码逻辑和其他端口。其内部结构如图1所示