TCP/IP协议单片机在网络通信中的数据传输技术

·LINECTL（0112H）

LINECTL决定CS8900的基本配置和物理接口。在本系统中,设置初始值为00d3H,选择物理接口为10BASE-T,并使能设备的发送和接收控制位。

·RXCTL（0104H）

RXCTL控制CS8900接收特定数据报。设置RXTCL的初始值为0d05H,接收网络上的广播或者目标地址同本地物理地址相同的正确数据报。

·RXCFG（0102H）

RXCFG控制CS8900接收到特定数据报后会引发接收中断。RXCFG可设置为0103H,这样当收到一个正确的数据报后,CS8900会产生一个接收中断。

·BUSCT（0116H）

BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作。设置初始值为8017H,打开CS8900的中断总控制位。

·ISQ（0120H）

ISQ是网卡芯片的中断状态寄存器,内部映射接收中断状态寄存器和发送中断状态寄存器的内容。

·PORT0（0000H）

发送和接收数据时,CPU通过PORT0传递数据。

·TXCMD（0004H）

发送控制寄存器,如果写入数据00C0H,那么网卡芯片在全部数据写入后开始发送数据。

·TXLENG（0006H）

发送数据长度寄存器,发送数据时,首先写入发送数据长度,然后将数据通过PORT0写入芯片。

以上为几个最主要的工作寄存器（为16位）,CS8900支持8位模式,当读或写16位数据时,低位字节对应偶地址,高位字节对应奇地址。例如,向TXCMD中写入00C0H,则可将00h写入305H,将C0H写入304H。

系统工作时,应首先对网卡芯片进行初始化,即写寄存器LINECTL、RXCTL、RCCFG、BUSCT。发数据时,写控制寄存器TXCMD,并将发送数据长度写入TXLENG,然后将数据依次写入PORT0口,如将第一个字节写入300H,第二个字节写入301H,第三个字节写入300H,依此类推。网卡芯片将数据组织为链路层类型并添加填充位和CRC校验送到网络同样,单片机查询ISO的数据,当有数据来到后,读取接收到的数据帧。读数据时,单片机依次读地址300H,301H,300H,301H…。

3.2 单片机工作流程

如图人所示,单片机首先初始化网络设备。网卡IP地址和物理地址存在X25045中,单片机复位后首先读取这些数据以初始化网络。

单片机主要完成数据的解包打包。当有数据从RJ45过来,单片机对数据报进行分析,如果是ARP（物理地址解析）数据包,则程序转入ARP处理程序（因为在网络上正是ARP协议将IP地址和物理地址相映射）。如果是IP数据包且传输层使用UDR协议,端口正确,则认为数据报正确,数据解包后,将数据部分通过串口输出。反之,如果单片机从串口收到数据,则将数据按照UDP协议格式打包,送入CS8900,由CS8900将数据输出到局域网中。

可以知道,单片机主要处理协议的网络层和传输层,链路层部分由CS8900完成。因单片机将数据接收后完整不变地通过串口输出,所以将应用层交付用户来处理,用户可以根据需求对收到的数据进行处理。

在单片机的程序处理中,包含了完整的APR地址解析协议。通过在单片机中正确设置网关、子网掩码等参数,实现了通过局域网单片机与外部因特网上的终端设备的数据通信。

4 应用

这种嵌入式TCP/IP协议的单片机系统板,具有成本低、硬件少、占用面积少、传输速度快、使用方便等优点。适用于现有的网络传输系统,有着广泛的应用前景,特别是数据采集、数据传输领域。目前,在屏幕板数据成像、远程数据采集系统中被使用。