基于CP2200的嵌入式以太网接口设计

　　4.2 TCP/IP协议栈的设计

　　图4本系统使用的TCP/IP协议栈

　　我们结合项目的实际需要，自行开发了简化的TCP/IP协议[4]，实现的协议包括UDP协议、IP协议、ARP协议、ICMP协议、TCP协议以及一个简单的HTTP协议。各协议自成一个模块，可以根据实际需要，选择使用全部的协议或部分协议，由于本应用主要使用UDP协议传输数据，因此，TCP部分和HTTP部分可以不使用，去掉这两个模块不会影响系统的正常工作。

　　在实现时，每种协议的格式都定义为一个结构体，发送数据时，只需将应用数据由高层传递到下一层，每层协议会自动添加本层协议所需的报首内容，如，发送UDP数据时，将数据传给UDP层，UDP层会在数据之前加入源目的端口号和目的端口号以及数据报长度和校验和等8个字节的UDP报首信息，然后交给IP层处理，IP同样地在UDP报文前加入IP报首信息，然后发送给下一层。IP层发送时先从ARP Cache中查询目的IP地址对应的MAC地址，如果有，则将该MAC地址放入相应位置，然后发送；如果找不到目的MAC地址则需要发送ARP请求包，广播请求拥有该IP地址的MAC地址，收到ARP回复包后，再将该IP数据发送到下一层，在IP报之前再封装上源MAC和目的MAC地址以及帧类型后，就可以由CP2200进行数据的发送，CP2200会自动添加帧首用于帧同步的8字节前导符和最后的帧校验序列，真正将数据发送到网络上。

　　5 结论

　　本论文的创新点：本文设计的以太网接口采用新型的单芯片以太网控制器CP2200，可以实现不同数据的网络实时传输，具有稳定的工作性能、抗干扰抗震性能和较低的系统开发成本。简化的TCP/IP协议栈，既避免了通用嵌入式TCP/IP的移植工作，也避免了资源的浪费，同时便于修改和扩充。

　　CP2200是一款新型的单芯片以太网控制器，具有高性能的并行外部内存界面，高达30 Mbps的操作速度可大幅缩短通讯时间，可使搭配的微控制器能以更高效率执行通讯协议或其它程序。基于CP2200开发的以太网接口现以广泛应用于远程检测和监视、嵌入式Web服务器、POS设备、远程以太网-UART桥等领域，产生了良好的经济效益，具有广阔的发展前景。

参考文献:

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[5].C8051F020datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/C8051F020_2.html.
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[8].QFNdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/QFN_2043367.html.