基于单片机的以太网接口设计

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1、四川理工学院毕业（设计）论文基于单片机的以太网接口设计四川理工学院自动化与电子信息学院二O一O年六月杜晓华：基于单片机的以太网接口设计摘要本文在分析太网帧协议和以太网控制芯片RTL8019AS的工作原理的基础上，给出了51单片机控制RTL8019AS实现以太网通信的硬件设计方案；并采用C语言实现控制芯片的收发程序，实现简单的嵌入式TCP/IP协议完成TCP/IP通信。关键词：以太网；TCP/IP协议；51单片机；RTL8019AS杜晓华：基于单片机的以太网接口设计ABSTRACTBasedonanalizingtheethernetprotocolande

2、thernetcontrolchipRTL8019AS,thehardwareisprovidedbyusing51seriousMCUandRTL8019AS.Inthepaper,theprogramusingtosendandreceivedatathroughRTL8019ASarealsodiscussed,andasimpleembeddedTCP/IPprotocolsisalsorealizedtocompleteTCP/IPcommunications.Keywords：Ethernet；TCP/IPprotocol；51Microcon

3、troller；RTL8019AS杜晓华：基于单片机的以太网接口设计目录摘要IABSTRACTII第1章引言11.1嵌入式系统11.2以太网和IEEE802.32第2章网络协议说明52.1TCP/IP协议简介52.1.1TCP/IP协议的分层结构52.2TCP/IP协议的封装和分用62.2.1封装62.2.2分用72.3链路层72.4网际层82.5传输层11第3章硬件设计133.1RTL8019AS功能分析143.1.1RTL8019AS主要性能143.1.2RTL8019AS内部结构143.1.3RTL8O19AS的工作模式153.1.4寄存器及I/0地

4、址分配153.1.5RTL8019AS的工作原理173.2硬件电路设计183.2.1AT89S51与RTL8019AS的连接说明183.2.2RTL8019AS及其与以太网的接口说明183.3其它主要元器件193.3.1网卡滤波器FB2022193.3.2数据寄存器6225619第4章嵌入式TCP/IP及其软件设计20杜晓华：基于单片机的以太网接口设计4.1系统初始化204.1.1RTL8019AS的初始化204.1.2收发子包程序214.1.3发包子程序224.2TCP/IP协议的实现的方案234.2.1ARP协议的实现234.2.2IP协议的实现254

5、.2.3ICMP协议的实现254.2.4UDP协议的实现264.3数据帧的程序收发274.3.1数据帧的发送274.3.2数据帧的接收29结束语32致谢33参考文献34附录35杜晓华：基于单片机的以太网接口设计第1章引言近年来，随着计算机技术、微电子技术的飞速发展，互联网技术在人们的日常生活和工作中扮演了越来越重要的角色，它已经不局限于传统的人们只在PC机上的信息交流，更加速地延伸到人们生活的各个角落。从当今流行的以信息家电为基础的智能家庭到工业智能控制网络，所有这一切都表明信息化、网络化的时代正在向我们走来。1.1嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心和以计

6、算机技术为基础的，并且软硬件是可以裁减的，能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统，它可以实现其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统通常由硬件和软件两部分组成，简单的嵌入式系统微控制器或单片机及嵌入式软件组成，复杂的嵌入式系统通常都采用高端嵌入式微处理器，并运行嵌入式操作系统。嵌入式系统至今已经有40多年的历史了，它的发展与计算机技术、半导体技术、电子技术以及网络技术的发展有很大的关系。嵌入式系统不同于一般的系统，有以下一些特性：（1）体积小，在智能设备、仪器仪表、信息家电等应用场合，由于对产品的体积、成本等因素

7、考虑，一般要求将计算机控制部分安装在系统内部，并且要求所占用的空间尽可能地小。（2）良好的性能价格比。嵌入式系统要求开发周期短，性能优越，良好的性能价格比是在市场上取得优势的关键，这也是嵌入式系统实际的目标之一。（3）存储容量小。嵌入式系统中一般没有硬盘设备，而以ROM、FLASH存储器作为存储介质，由于FLASH存储器的价格一般比较贵，并且嵌入式应用要求其体积尽可能小，故其容量一般不能很大。另外，慢速的硬盘设备不能满足一些实时嵌入式应用的要求。（4）11-杜晓华：基于单片机的以太网接口设计实时性较强。嵌入式系统一般作为应用的关键了部分，时间特性要求非常严

8、格。在一些应用系统中，超过一定的时限。即使得出了所需的结果，但效果