基于AVR高性能单片机的以太网接口设计

页2的寄存器是只读的，页3的寄存器不是NE2000兼容的，所以均不用设置。首先选择为页O，网卡芯片为停止模式，因为还没有进行初始化，设置0x40～Ox4B为网卡的发送缓冲区，共12页，刚好存储2个最大的以太网数据包；0x4C～0x7F为网卡的接收缓冲区，共52页；刚开始时网卡没有接收到任何数据包，因此BNRY指向第一个接收缓冲区的页0x4C。设置完页O的寄存器后切换为页1，由于设计中没有使用93C46，因此需要在程序中指定芯片的物理地址，写入到PAR寄存器，然后启动芯片开始工作。读指针BN―RY和写指针CURR主要用来控制缓冲区的存取过程，保证能正确读出和写入数据。
单片机负责RTL8019AS的初始化及通过控制RTL8019AS实现网络协议，进行数据的接收和发送等通信任务，主程序按照以太网数据帧分用的思路进行编写，即将单片机作为服务器端，初始化完成后使其处于监听状态。当有数据从RJ45过来时，RTL8019AS在接收和处理完以太网数据帧后传送给单片机，单片机对数据包进行分析，如果是ARP数据包，则程序转入ARP处理程序；如果是IP数据包且IP地址正确，则继续分析若是ICMP包，则调用ICMP处理程序，若是UDP或TCP数据包，则解包后将数据存储或从串口输出。反之，当有数据要发送时，单片机按照各层协议格式将数据打包，送入RTL8019AS的缓存区，由RTL8019AS将数据输出到局域网中，主程序的框架如下：

在嵌入TCP／IP协议后，已经实现了以太网的接入，但要实现远程控制，还需要实现应用层协议，这需要网络层和传输层的支持，嵌入式TCP／IP协议在应用层上要求简单，本系统实现了一个HTTP协议。由于单片机的资源有限，采用静态网页访问的形式，使用HT―ML语言来编写，网页代码存储在Mega64的片内FLASH中。嵌入式系统把要传输的数据、参数等存入网页的相关位置，当有客户端请求连接时，这些数据信息通过HTTP协议沿TCP连接发送至浏览器，这样就可以在远端PC机的浏览器中访问存储在系统中的网页，从而实现远程访问及控制。

3 结 语
介绍了一种利用AVR单片机实现以太网接口电路的方法，硬件电路少，结构简单，使用方便。考虑到单片机的资源有限，只实现了与需要有关的部分协议，根据实际需求做适当的修改和完善就可应用于诸如远程抄表、信息家电的远程控制、智能小区等实时性要求不高的场合，为了提高数据传输速度和进行复杂的TCP／IP处理，可以扩展32 KB的外部RAM来提高单片机的数据吞吐量，同时外部RAM也可用作串行口的输入输出缓冲。