基于DM9000的以太网藏文信息控制平台

摘要：基于DM9000的以太网电路，单片机端移植精简TCP／IP协议栈unIP，实现简易的TCP服务器。对该简易的TCP服务器进行改造，把藏文网页存储到TCP服务器中，利用互联网直接访问该藏文TCP服务器，直接控制家用电器。这种小型化的、以单片机为基础的TCP服务器，接入到任何有互联网的端口，用户通过互联网轻松实现家电控制。该藏文信息平台给藏族同胞带来较为人性化的信息服务，具有一定的推广前景。
关键词：以太网；单片机；TCP；IP；服务器随着IT技术，特别是网络技术的发展，网络给人们的生活带来了方便与快捷，这也使得“智能住宅”、“家庭自动化”等技术倍受关注。尽管目前从事网络家电控制方面设计人员较多，但以少数民族语言开发的相关设计却很少。本方案正是基于藏文信息交流平台，结合目前网络的发展趋势，立足广大藏族同胞的实际而提出的，它是以SPCE061A为主控制器，DM9000为以太网MAC控制器，配合一定的外围电路而实现的基于TCP／IP协议栈的简易服务器。当用户通过浏览器访问该服务器存储的藏语网页时，服务器会解析出用户的相应操作指令并将其转化成电信号，借助控制电路对相应家电进行控制。
关键词：以太网；单片机；TCP；IP；服务器

1 系统硬件设计
该系统设计是一个简单易行的网络家电终端设备，利用互联网资源使广大藏族同胞在工作的同时可轻松自如地控制家电。基于以上考虑，因此，该终端设备能够与因特网相互通信；TCP服务器必须提供藏文服务，方便藏族同胞操作；终端设备操作简单明了；采用交流220 V供电；具有指示灯和藏语语音播报等操作指示；考虑到安全性，必须密码登录，同时能够通过互联网监控家电状态。

图l为该系统硬件设计组成框图，主要由SPCE061A主控板、DM9000控制模块、电源电路、外接电器控制电路、扬声器组成。其中，DM9000以太网控制模块通过16位单片机SPCE061A直接控制，完成相应数据包的收发和解析，解析完成后，再由SPCE06iA向外接电器控制电路、扬声器以及指示灯模块发出操作指令，进而控制家电。
1．1 SPCE061A主控板
高性价比、16位单片机SPCE061A可方便灵活实现语音的录放系统，该器件拥有8路10位精度的A／D转换器，其中l路为音频转换通道，内置自动增益电路，便于实现语音录入：2路10位精度的A／D转换器，只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音播放。另外，该器件还具有易学易用的效率较高的指令系统和集成开发环境。在此环境中，可实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用，并提供语音录放的库函数，只要了解库函数使用，就很容易完成语音录放。
SPCE061A主要特性如下：16位un’SP微处理器：内核工作电压VDD为3．3～3．6 V(CPU)，IO端口工作电压VDH为VDD～5．5 V；CPU时钟为0．32～49．152 MHz：内置32 K字Flash；可编程音频处理；32位通用可编程输入／输出端口；14个中断源来自于定时器A／B，时基，2个外部时钟源输入，键唤醒；使用凌阳音频编码SACM S240方式(2．4 kbit／s)，能存储210 s的语音数据：锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号。这里需要注意的是：I／O连线不能接反，采用稳压电源供电，且电压为5～6 V；流经I／O端口的电流不宜过大，防止I／O端口烧坏。
1．2 以太网模块
以太网模块是以太网数据包收发控制模块，该模块与控制器配合，除了可完成以太网数据包收发外，还具有4 Mbit的串行Flash存储器SPR4096，为用户提供一个较大容量的存储空间。在网络中可自动获得同设定MAC地址一致的IP包，完成IP包的收发。该设计方案中以SPCE06lA单片机为主控制器，用以控制DM9000完成以太网数据包收发以及TCP／IP协议实现。DM9000主要特性如下：工作电压为5 V，与MCU连接模式有ISA 8 bit／ISA 16 bit模式，并支持3．3 V和5 V的I／O控制；支且持EEPROM(93C46)，可供存放系统所需信息。图2给出该以太网模块的硬件电路连接。