用51单片机控制RTL8019AS实现以太网通讯

用51单片机控制RTL8019AS实现以太网通讯

武汉华中科技大学控制科学与工程系测控所(430074)

曹宇魏丰胡士毅

要:介绍以太网的帧协议和以太网控制芯片RTL80l9AS的结构特性;介绍5l单片机控制

采用C5l语言实现ARP协议(地址解析协议),并进行RTL80l9AS实现以太网通讯的硬件设计方案;了系统的调试与验证。

关键词:RTL80l9AS

Ethernet5l单片机TCP/IP协议

处理器的速度要求;

支持8/l6位数据总线,(4)8个中断申请线以及l6个I/O基地址选择;

(5)支持UTP、还支持对l0BaseTAUI、BNC自动检测,拓扑结构的自动极性修正;

允许4个诊断LED引脚可编程输出;(6)

(7)缩小了PCB尺寸。l00脚的POFP封装,

互联网络硬件、软件的迅猛发展,使得网络用户呈指数增长,在使用计算机进行网络互联的同时,各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备在逐步地走向网络化,以便共享网络中庞大的信息资源。在电子设备日趋网络化的背景下,利用廉价的5l单片机来控制RTL80l9AS实现以太网通讯具有十分重要的意义。

(Ethernet)协议1以太网

一个标准的以太网物理传输帧由七部分组成(如表单位:字节)。l所示,

表l以太网的物理传输帧结构表

PR同步位

2.2内部结构

本地DMARTL80l9AS内部可分为远程DMA接口、

接口、(介质访问控制)逻辑、数据编码解码逻辑和MAC

其他端口。内部结构如图l所示。

ISAISA总线接口

即插即用(PnP)

SD分隔位

DA目的地址

SA源地址

TYPE类型字段

DATA数据段

FCS帧校验序列

7l66246~l5004

除了数据段的长度不定外,其他部分的长度固定不变。数据段为46~l500字节。以太网规定整个传输包的最大长度不能超过l5l4字节(l4字节为DA、SA、,最小不能小于60字节。除去DA、TYPE)SA、TYPEl4字节,还必须传输46字节的数据,当数据段的数据不足46字节时需填充,填充字符的个数不包括在长度字段里;超过l500字节时,需拆成多个帧传送。事实上,发送数据时,PR、SD、FCS及填充字段这几个数据段由以太网控制器自动产生;而接收数据时,PR、SD被跳过,控制器一旦检测到有效的前序字段(即PR、,就SD)认为接收数据开始。

8K>l6

SRAM

BootROM端口

MAC逻辑

EEPROM端口

(编码译码)逻辑ENA

AUI接口双绞线

接口

图lRTL80l9AS内部结构

2RTL8019AS以太网控制器简介

由台湾Realtek公司生产的RTL80l9AS以太网控制器,由于其优良的性能、低廉的价格,使其在市场上

远程DMA接口是指单片机对RTL80l9AS内部RAM进行读写的总线,即ISA总线的接口部分。单片机收发数本地DMA接口是指RTL80l9AS据只需对远程DMA操作。

与网线的连接通道,完成控制器与网线的数据交换。(介质访问控制)逻辑完成以下功能:当单片机MAC

向网上发送数据时,先将一帧数据通过远程DMA通道送到RTL80l9AS中的发送缓存区,然后发出传送命令;当RTL80l9AS完成了上一帧的发送后,再开始此帧的发送。RTL80l9AS接收到的数据通过MAC比较、CRC校

l0Mbps网卡中占有相当的比例。

2.1主要性能

(l)符合EthernetII与IEEE802.3(l0Base5、l0Base2、

标准;l0BaseT)(2)全双工,收发可同时达到l0Mbps的速率;(3)内置l6KB的SRAM,用于收发缓冲,降低对主

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