基于tcp-ip协议的单片机以太网通讯系统设计

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1、编号：1232110163本科毕业论文 基于TCP/IP协议的单片机以太网通讯系统设计院系：电子科学与工程系姓名：闫明学号：0832110163专业：电子科学与技术年级：2008级指导教师：文桦职称：副教授完成日期：2012年5月20日44摘要随着网络技术和单片机应用的成熟，工业控制系统逐步向网络化远程控制方向发展，嵌入式系统在远程控制领域的应用前景越来越广泛。利用8位AT89C52单片机提供的系统资源和处理能力，加上ISA接口的10Mb/s网卡芯片RTL8019AS组成单片机以太网通讯系统，用户终端通过RJ-45串口设备将该系统接入网络，实现在远程PC机上控

2、制该系统。利用实验总结、查阅资料、模拟仿真等方法，解决了嵌入式设备与以太网络的连接的理论基础问题。以太网通讯系统能够实现办公自动化与工业自动化的无缝结合，从而实现仪器的远程控制、远程数据终端的数据通信等功能，同时也达到低成本、低功耗、可靠连接网络的目的。关键词：TCP/IP协议栈；AT89C52；以太网通讯；嵌入式系统44AbstractWiththematurityofnetworktechnologyandapplicationofsingle-chip,Industrialcontrolsystemdevelopsintoadirectionofremo

3、tecontrolnetworkgradually,embeddedsystemhasbroadapplicationprospectsinthefieldofremotecontrol.Thisdesignprogrammeusessystemresourcesandprocessingabilitythat8bitsingletabletsmachineAT89C52providesand10Mb/sNICchipRTL8019ASwithISAinterfacetoconstitutetheSCMEthernetcommunicationssystem,

4、RJ-45canusethissystemtoexistingserialdevicestoquicklyandeasilyaccessnetwork.Usingmethodsofexperimentalsummary,checkthedataandsimulation,solvedbasictheoryproblemofconnectingembeddedequipmentandethericnetwork.Thiscommunicationsystemcanrealizeseamlessintegrationbetweenofficeautomationa

5、ndindustrialautomation,andfunctionsoftheinstrumentremotecontrolandremotedataterminal’sdatacommunication,andcanalsoachievepurposeoflowcost,lowpowerconsumptionandreliableconnectionnetwork.Keywords:TCP/IPprotocolstack；AT89C52；Ethernetcommunication；Embeddedsystem44目录1引言11.1课题背景及研究意义11.2

6、国内外研究现状11.3课题的设计目的21.4本文的研究内容32相关技术42.1网络通讯技术42.1.1TCP/IP的分层模型42.1.2TCP/IP协议的封装52.2网际层协议62.2.1IP地址分配62.2.2地址解析协议72.2.3IP分片/重组82.2.4ICMP协议82.3以太网帧格式92.4以太网数据传输过程93.方案论证103.1方案一103.2方案二103.3方案选取114元器件分析124.1AT89C52单片机简介124.2RTL8019AS简介144.3SRAM62256与E2PROM93C46165系统硬件设计185.1系统总体设计185.

7、2硬件电路设计185.2.1单片机系统与外部存储器扩展电路的设计18445.2.2RTL8019AS与程序存储器的接口电路设计195.2.3以太网端口RJ—45电路与网络变压器设计206系统软件设计226.1RTL8019AS驱动程序设计226.1.1RTL8019AS的复位226.1.2RTL8019AS的初始化226.1.3报文的发送236.1.4报文的接收246.2TCP/IP协议栈的实现256.2.1地址解析协议ARP的是实现256.2.2网络层IP协议的实现266.2.3差错控制报文ICMP的实现296.2.4传输控制协议TCP的实现307性能分析3

8、47.1数据测试与仿真347.2性能分