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《单片机系统的以太网通信接口设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、中北大学2005届本科毕业设计说明书引言单片机如何控制以太网网卡进行传输数据，如何加载TCP/IP协议连接到互联网，这些都是一些令人感兴趣的问题。 可以说以太网和TCP/IP协议已经成为使用最广泛的协议，而其它总线协议如RS485、RS232，CAN，LANWORKS，都只是一些局部系统的总线。 围绕以太网而制造的集线器，交换机已进入大小公司，企业，家庭。研究的主要是网络的底层，如果掌握了很多网络分析工具如（SNIFFER），对以太网和TCP/IP协议的研究就更加深入了。 比较熟悉的网卡是10M的网卡，100M的以太网卡还在研究之中。用
2、单片机（89C52）控制和驱动10M的NE2000兼容型以太网卡与电脑主机传输数据。或用RTL8019AS的SAI总线的以太网的网卡。单片机控制SAI总线的以太网网卡成为现实，SAI总线也进入了嵌入式领域。在接下来的文章将大概介绍以太网协议，网卡驱动，IP协议，TCP协仪，单片机。以太网协议（用于10MBPS的以太网，以下所说的以太网均指10M以太网，而不是100M，1000M的以太网）.第４８页共47页中北大学2005届本科毕业设计说明书1以太网技术简介1.1以太网技术发展网络是基于标准与协议的,以太网尤其强调这二者的重要性.IEEE80
3、2委员会是以太网标准的主要制定.从1997到1982年,由DEC,Intel和Xerox三家公司制定了以太网的技术规范DIX,以次为基础形成的IEEE802.3以太网标准在1989年正式成为国际标准.在30年中以太网技术不断发展,成为迄今最广泛应用的局域网技术,产生了多种技术标准.1995年,IEEE正式通过802.3u快速以太网标准,以太网技术实现了第一次飞跃.1998年802.3z千兆以太网标准,2002年802.3ae万兆以太网标准的正式发布,是以太网的第二次和第三次飞跃.从上世纪90年以来,以太网得到了前所未有的规模应用.由于以太网
4、技术具有共享性,开放性,结构简单,算法简洁,良好的兼容性和平滑升级功能,并且传输带宽也在大幅提升,它不但在局域网领域取得霸主地位,其疆域还扩展到城域网和广域网范围.1.2IEEE802.3及802.3的电缆IEEE802标准已被ANSI采用为美国国家标准,被NIST采用为政府标准,并且被ISO作为国家标准,称之为ISO8802.这些标准在物理层和MAC子层上有所通,但在数据链路层上是兼容的.这些标准分成几个部分:802.1标准对这组标准做了介绍并且定义了接口原语;802.2标准描述了数据链路层的上部,它使用了逻辑链路控制LLC(logica
5、llinkcontrol)协议.802.3到802.5分别描述了3个局域网标准,分别是CSMA/CD,令牌总线标准,令牌环标准,每一个标准包括物理层和MAC子层协议.802.3的电缆常用的有三种:第一种是10Base5电缆,它通常被称为”粗以太网(thickEthernet)”电缆,802.3标准建议为黄色,每隔2.5m一个标志,标明分接头插入处,连接处通常采用插入式分按头(vampiretap),将其处针小心地插入到同轴电缆的内芯.名称10Base5表示的意思是:工作速度为10Mb/s,最大支持段长为500m.第二种电缆是10Base2或
6、称为”细以太网”电缆,与”粗以太网”相对,并且很容易弯曲.起街头除采用工业标准的BNC连接器按组成T型插座,它使用灵活,可靠性高.”细以太网”第４８页共47页中北大学2005届本科毕业设计说明书电缆价格低廉,安装方便,但是适用范围只有200m,并且每个电缆段内只使用30台机器.第三种由于寻找电缆故障的麻烦,导致一种新的接线方式的产生,即所有站点均连接到一个中心集线器上.通常，这些连线是电话公司的双绞线,这种方式称为10Base-T的缺点是,其电缆的最大有效长度为聚集线器100M,即使高质量的双绞线(5类线),最大长度可能也只有150m.另外
7、大集线器的价格也较高.尽管如此,由于易于维护,10Base-T还是应用的越来越广泛,在本设计中也应用这种方式1.3以太网协议以太网协议有两种，一种是IEEE802.2/IEEE802.3，还有一种是以太网的封装格式。——现代的操作系统均能同时支持这两种类型的协议格式。因此对我们来说只需要了解其中的一种就够了，特别是对单片机来说，不可能支持太多的协议格式。——以太网的物理传输帧：（仅介绍第二种格式）PRSDDASATYPEDATAPADFCS56位8位48位48位16位不超过1500字节可选32位——PR：同步位，用于收发双方的时钟同步，同时
8、也指明了传输的速率（10M和100M的时钟频率不一样，所以100M网卡可以兼容10M网卡），是56位的二进制数101010101010.....——SD:分隔位,表示下面跟着的是
