基于W5100以太网接入设备的设计

设计思路　责任编辑：韩汝水　基于Ｗ５　１　０Ｏ以太网接入设备的设计　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｗ５　１　Ｏ０　夏翠强刘丹江西联创通信有限公司（江西南昌３３００９６）　入式系统中。可实现无操作系统的　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ连接。　Ｌ　Ｐ　Ｃ　２　２　ｌ　４为Ｎ　Ｘ　Ｐ公司　ＡＲＭ７ＴＤＭＩ—Ｓ系列处理器的一种，具　有片内１６ｋ字节静态ＲＡＭ和２５６ｋ字节　片内ＦＬＡＳＨ。支持片内Ｂｏｏｔ装载程序　引言　片（ｗｓ１００）、键盘显示电路、ＡＣ／ＤＣ　实现在系统编程（ＩｓＰ）和在应用中编程　（ＩＡＰ），需要的外围器件较少，非常　随着人们生活水平的提高及科　电源变换电路、串口电平变换电路　适合低成本的应用场合。　学技术的不断发展，以太网无不渗透　（ＭＡＸ２３２）及以太网变量器等组成，　Ｗ５１００与微处理器之间支持直接　至Ｕ日常生活的每个角落，如使用电脑　其原理框冈如图１所示。　总线、间接总线＊ＵＳＰＩ总线接三种接　上网、手机上网、网络电视、远程登　ＷＩＺｎｅｔ公司的Ｗ５　ｌＯＯ是一款多　口方式。　录等。如何让电饭煲、冼衣机、电冰　功能的单片网络接口芯片，内部集　直接总线接口　箱、微波炉等家电设备接入以太网就　成了全硬件ＴＣＰ／ＩＰ协议栈、以太网　直接总线接口采用１　５位地址线　成为人们关心的话题。因此，设计出　介质传输层（ＭＡｃ）和物理层（ＰＨＹ）。　（Ａ０￣Ａ１４），８位数据线（ＤＯ￣Ｄ７），另　一款简单、可靠、廉价、实用的以太　硬件ＴｃＰ／ＩＰ协议栈支持ＴｃＰ、　加片选（ｃｓ／），读（ｍ３／），写（ｗＲ／）及中　网接入设备来实现家用电器接入以太　ＵＤＰ、ＩＰｖ４、ＩＣＭＰ、ＡＲＰ、ＩＧＭＰ和　断（ＩＮＴ／）等信号线。ＷＳ１００３￣用２５ＭＨｚ　网显得尤为重要。下面主要介绍以太　ＰＰＰｏＥ。Ｗ５１００内部集成有１６ｋＢ存储　晶体，ＬＰＣ２２１４－￣用１２ＭＨｚ晶体。　网接入设备的硬件及软件设计。　器用于数据传输。使用时不需要考　虑以太网的控制，只需要进行简单　ＷＳ　１　０　０的Ｐ　ＨＹ接口ＴｘＯ　Ｐ、　硬件设计　的端口（Ｓｏｃｋｅｔ）编程。主要应用于高　ＴＸＯＮ、ＲＸＩＰ和ＲＸＩＮ等四根信号线直　接连接到以太网变量器上，变量器的　以太网接人设备硬件电路主要　集成、高稳定、高性能和低成本的嵌　由微处理器（ＬＰｃ２２ｌ４）、固件网络芯　ＬＰＣ２２１　４　Ｗ５１　００　Ｉ　Ｉ　Ｈｚ［］　［］２５ｔ　圈　键盘显爪　以人『叫　ｌ　＿　　Ｉ电路　变阜器　ＲＤ／　ＲＤ／　ＩＮＴ０／　ＮＴ　ＴＸ０Ｐ　＿＿．　王　》　－ＩＰ　Ｔ×Ｄ０　ＴＸ０Ｎ　＿＿－　９　串口电平变　微处理器　以人　阎件　×　４１－　Ｒ×ＤＯ　ＡＤＤＲ【１　４：０］　ＡＤＤＲ［］４．０】ＲＸ　ＰＰ　●一　旨　（ＭＡ×２３　２、　（ＬＰＣ２２１　４　（Ｗ５１００】　ＤＡ　ＴＡ『７　０１　ＤＡ１Ａ『７．０１　●＿　ｉ　图１以太网接入设备框图　图２直接总线接口　ｉ壁　３９需号煮品时幂２０１０．５　ｗｗｗ．ｅｅｐｗ．ＣＯｒｎ．ｃａ　责任编辑：韩汝水　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｄｅａｓ　图３间接总线接口　另一侧则接Ｊ２ＲＪ４Ｓ￣太网插座，用于　如图４所示。　以太网接入。　ＬＰＣ２２１４的串口０经接口芯片　图４　ｓＰＩ总线接口　・系统设置模块主要对接入设备　键盘显示接口　的参数进行设置，如网关地址寄存　键盘显示接口电路主要包括　器（ＧＡＲ）、本设备物理地址寄存器　ＭＡＸ２３２电平变换后接入的ＤＢ９插座　４　Ｘ　４（组成１６个键）键盘扫描及显示驱　（ｓＨＡＲ）子网掩码寄存器（ＳＵＢＲ）设备　上，用于家用电器直接使用ＲＳ．２３２串　动两部分。键盘扫描主要由ＬＰＣ２２１４　ＩＰ地址寄存￣（ＳＩＰＲ）及ＲＳ．２３２串口波　口接入。直接总线接口方式的电原理　的８个通用Ｉ／ｏ引脚来组成４根行扫线　特率等参数，并将设置好的参数进行　图如图２所示。　及４根列扫线的１６键的键盘阵列．每　保存，下次开机时参数保持不变。其　根信号线均有上拉电阻及去耦电容。　它有关Ｗ５１００参数设置可以参考其数　间接总线接口　间接总线接口采用２位地址线，８　键盘由ｌ６个高可靠性的微触开关组　据手册，手册提供了寄存器的初始化　位数据线，另ＤＨｃｓ／，ＲＤ／，ＷＲ／及　成。显示驱动主要使用ＬＰＣ２２１４的１　程序，供用户参考。　ＩＮＴ／￣信号线。ＡＤＤＲ［１４：２］地址线　位地址线，８位数据线，另ＪＪＨＣＳ１／，　・数据收发模块主要完成接人设　经过电阻接地。间接总线接口方式电　ＲＤ／，及ＷＲ／信号线。处理器完成显　备的以太网接口与￣［ＩＲＳ．２３２接口之间　原理图如图３所示。　示屏的初始化及操作过程中的实时显　的数据转发，接收以太网接口来的查　示控制。键盘显示接口电原理图如图　询及遥控命令信息，完成对家电等设　备的遥控功能。　ＳＰＩ总线接口　ＳＰＩ串行接口模式只需要４个引脚　５所示。　进行数据通信。这４个引脚的定义分　别为：ＳＣＬＫ、ｓｓ／、ＭＯＳＩ、ＭＩＳＯ。　软件设计　软件采用ｇＣＯＳ—ＩＩ操作系统　采　结语　基于Ｗ５１００以太网接入设备集成　Ｗ５１００的ＳＰＩ使能信号ＳＥＮ接高电平，　使￣ＥＳＰＩ操作。ＬＰＣ２２１４具有两个ＳＰＩ　用高级语言ｃ语言进行编程，软件主　有ＴＣＰ／ＩＰ等协议栈，对软件程序员　接口，本例采用第一个ＳＰＩ口与ＷＳ１００　要由人机接口模块、系统设置模块、　对接。ＳＰＩ总线接口方式的电原理图　数据收发模块等三部分组成。　设计水平要求较低。设备外围器件较　少，硬件成本低廉，适用于低成本的　・人机接口模块主要完　以太网接人应用场合，具有较高的商　成４×４键盘扫描、按键去　业推广价值。目前在家庭娱乐、医疗　抖动、显示驱动等．用户　器械及工业控制等领域等领域有较多　通过按键操作来完成接入　应用实例。露西　设备设置或查询，并将相　应的信息通过显示屏告知　用芦。　参考文献：　…ＷｌＺｎｅｔ　Ｗ５１　００　Ｄａｔａｓｈｅｅｔ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　１　０　１『【）＿　［２３Ｗ５１００数据手册ｆ中文版）ｆＤ］成都浩然电子有限公司，２００８　【３］ＮＸＰ　ＬＰＣ２２１４　Ｄａｔａｓｈｅｅｔ［Ｄ］２００２　［４］Ｇ京博控自动化有限公司基于Ｗ５１００￣ｇＤＳＰ快速网络接入解　决方案１ＲＩ　２００９　图５键盘显示接口　【５】成都加联科技有限公司Ｗ５１　００在嵌入式系统中实现ＴＣＰ／ＩＰ网　络通信的应用ｆＲ１　ＷＷＷ．ｅｅｐｗ．ｃｏｍ．ｃｎ　２０１０．５鼋予殪品畦累４０　ｌ｛　Ｉ