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单片机实现嵌入式因特网终端的设计

来源:电子产品世界 / 作者:邹程 魏银库 刘忆辉?? 2006年01月09日 ?? 收藏0
?????? 主要芯片介绍

?????? ·SX52BD是Ubicom公司生产的一款RISC指令集的高速单片机。程序存储器采用Flash,片内容量为4096字节,重复写周期1万次以上;数据存储器是SRAM,片内容量为262×8位。SX52BD采用4个阶段传递(接收-解码-执行-写入),所以每一时钟周期执行1条指令。当最大操作频率达到100MHz时,指令以每10ns的时钟周期运行。通过串口或并口可以对芯片进行在线编程,芯片还有在线调试支持逻辑。该单片机的最大特点就是虚拟外设功能,即通过软件对I/O口进行灵活的配置, CPU通过执行虚拟软件模块直接驱动I/O口实现硬件外设功能(如UART、I2C、SPI、Caller ID、FSK等)。

?????? ·Cirrus公司的CS8900A是用于嵌入式设备的低成本以太局域网控制器。它的高度集成设计使外部器件大大减价。CS8900A包括片上RAM、10Base-T传输

和接收滤波器,以及带24mA驱动的直接ISA总线接口,设置好其内部各个寄存器的值,芯片就可以自动开通网络接口,由于使用RJ45连接器,所以利用E2023芯片把网络中的信号进行转换。

?????? ·AT24LC256是Atmel公司生产的一种串行256KB的 EEPROM存储器,它通过2根数据线与外界通信,兼容I2C总线接口,可分别设为硬件和软件写保护,高达10万次的擦写,40年以上的数据保护,主要用来存储网页信息。?

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硬件设计

?????? 硬件设计原理图如图1所示。

硬件设计原理图

点击看原图

????????????????????????????????????????????????? 图1? 硬件设计原理图

?????? CS8900A有三种工作模式:I/O模式、存储器模式和直接存储器模式,默认为I/O模式,通过程序可变换成其它模式。CS8900A的三种工作模式各有优缺点,本设计中采用的是I/O模式。CS8900A共有8个16位的I/O口,这8个I/O口与片内的8个16位寄存器相对应。如图1所示,CS8900A采用8位的数据总线方式和SX52BD的RB口相连.地址线和SX52BD的RA口相连。复位后,SX52BD对CS8900A有唯一地址。

?????? 与24X256有关的电路,除了上述的和CS8900A连接的部分外,还有PROG接口、晶振和复位电路。其中,PROG接口用于编程和调试,用一个4引脚的接头引出OSC1、OSC2、VCC和地用于编程和调试,也可以通过串口接振荡器引脚进行在线串行编程。

?????? CS8900A片内集成了一个10Mbps的以太网收发器,以及所有用于和局域网通信的模拟和数字电路,通过一个电磁隔离器E2023直接和局域网相连。RJ45为网络接头,可接10Mbps或100Mbps的网络集线器。

?????? 需要注意的是,在PCB布线时数字信号和模拟信号不能混合,信号线不能走在CS8900A下面,输出变压器离RJ45尽量近,传输线和接收线的终端匹配电阻和电容应尽量靠近CS8900A。

?????? 软件设计

?????? 本设计的软件部分分为四部分,主要实现网络协议栈的四层结构:数据链路层、网络层、传输层和应用层


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