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LON现场控制网络到以太网互连适配器的设计(2)

2017-02-04 01:16

以太网通信模块由５１单片机和ＲＴＬ８０１９ａｓ组成。以太网控制器ＲＴＬ８０１９ａｓ由台湾Ｒｅａｌｔｅｋ公司生产，１００脚ＰＱＦＰ封装。它支持８／１６位数据总线及１６个Ｉ／Ｏ基地址选择，使用Ｎｅ２０００兼容的寄存器结构。它有一块１６Ｋ字节的ＲＡＭ，地址为０ｘ４０００～０ｘ７ｆｆｆ。实际上它是双端口ＲＡＭ，可以同时被网卡读／写和用户读／写，相互之间不影响。网卡读写比用户读写的优先级高。ＲＡＭ分页存储，每２５６字节称为一页。将前１２页作为发送缓冲区（０ｘ４０００～０ｘ４ｂｆｆ），后５２页作为接收缓冲区（０ｘ４ｃ００～０ｘ７ｆｆｆ）。

以太网的介质访问控制、ＣＲＣ校验及数据帧的接收和发送都由网卡自动完成，只需将ＩＰ包加上目的ＭＡＣ地址和源地址，再通过远端ＤＭＡ接口对ＲＴＬ８０１９ａｓ内部ＲＡＭ进行读写即可。网卡的地址线共２０根。用到的网卡地址为十六进制的０２４０Ｈ～０２５ＦＨ，基地址为０２４０Ｈ，从地址２４０Ｈ～２５ＦＨ。地址线的Ａ１９～Ａ５是固定的００００００００００１００１０，只需５根地址线即可。所以ＲＴＬ８０１９ａｓ输入输出地址共３２个，地址偏移量为００Ｈ～１ＦＨ（对应于２４０Ｈ～２５ＦＨ）。对于８位操作方式，３２个地址中只有１８个有用：００Ｈ～０ＦＨ共１６个寄存器地址，１０Ｈ为ＤＭＡ地址，１ＦＨ为复位地址。本适配器采用轮询方式，不使用中断。故ＲＴＬ８０１９ａｓ与单片机的连接如表４所示。

表4 RTL8019as单片的连接

IORB读信号，接P3.6IOWB写信号，接P3.7RSTDRV复位信号，P3.4AEN地址信号，接地IOCS16接下拉电阻，选择8位模式S0～S7数据总线，接单片机P0口A19～A10，A6地址线接地A9，A5接P2.5（高电平时选中）A4～A0接单片机P2.0×P2.4

表5 单片机发往RTL8019as的数据格式

以太网首部IP首部UDP首部数据14字节20字节20字节128×n字节

本适配器使用ＵＤＰ传送数据，同时支持ＩＣＭＰ的回应应答和回应请求报文（Ｐｉｎｇ命令），单片机发往ＲＴＬ８０１９ａｓ的数据帧格式如表５所示。

用单片机实现ＵＤＰ协议要作一些简化，不考虑数据分片和优先权。因此，