嵌入式系统/ARM技术中的浅谈嵌入式Internet接口系统设计
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2020-10-22
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嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的浅谈嵌入式技术中的浅谈嵌入式Internet接口系统设计接口系统设计
0 引言 计算机和网络技术的迅速发展，引发了控制领域深刻的技术革命。控制系统结构向网络化、开放性
方向发展将是控制系统技术发展的主要潮流。过去大量的浩如烟海的8/16位单片机的嵌入式设备，如仪器仪
表、数据采集和显示、过程控制、工业自动化、家庭自动化等的实时应用，已经到了享受网络方便的时候了。
它们将成为Internet网的发展沃土，顺应"网络服务"向"网络应用"扩展的大潮。 目前大多数嵌入式系统还处
于单独应用的阶段，以单片机为核心，与一些控制设备配合实现一定的功能。如果嵌入式系统能够连接到
Internet这个信息流通渠道，则可以方便、低廉地将信息送到世界上任何一个地方，这将形成集管理与控
0 引言引言
计算机和网络技术的迅速发展，引发了控制领域深刻的技术革命。控制系统结构向网络化、开放性方向发展将是控制系统
技术发展的主要潮流。过去大量的浩如烟海的8/16位单片机的嵌入式设备，如仪器仪表、数据采集和显示、过程控制、工业自
动化、家庭自动化等的实时应用，已经到了享受网络方便的时候了。它们将成为Internet网的发展沃土，顺应"网络服务"向"网
络应用"扩展的大潮。
目前大多数嵌入式系统还处于单独应用的阶段，以单片机为核心，与一些控制设备配合实现一定的功能。如果嵌入式系统
能够连接到Internet这个信息流通渠道，则可以方便、低廉地将信息送到世界上任何一个地方，这将形成集管理与控制与一体
的分布式网络系统。嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应了各种应用系统中对功能、可靠
性、成本、体积、功耗等的严格要求，因此它赢得了巨大的市场，在应用数量上远远超过了各种通用计算机。嵌入式接入
Internet是近几年随着计算机网络技术的普及和发展而发展起来的一项新兴概念和技术，它通过为现有嵌入式系统增加因特网
接入能力来扩展其功能，一般指设备通过嵌入式模块而非PC系统直接接入Internet,以Internet为介质实现信息交互的过程，通
常又称为非PC接入。嵌入式系统利用网络接口控制芯片实现与网络的通信功能，成本低，控制方便可靠，满足系统对通信的
要求。考虑到本身的特点，在大量工业领域中应用嵌入式设备功能比较单一，在上述网络接口控制芯片接口程序的基础上只需
要开发简化的嵌入式协议栈，就可满足许多情况下的应用需求。目前，许多公司和组织致力于将以太网与现场总线实现无缝连
接，使以太网越来越向底层延伸。以太网在现场设备中的应用研究和基于以太网的智能芯片的开发等也日益成为研究的热点。
这里介绍一种嵌入式Internet系统的接口技术，它的特点是使用8位单片机与网络通信控制器RTL8019AS等组成的系统，采用
以太网协议传输数据，因而成本低，容易实现。
1 硬件系统设计硬件系统设计
1.1 系统总体结构系统总体结构
本系统由串行接口、单片机、网络控制器等部分组成，如图1所示。
1.2 系统电路原理系统电路原理
本系统电路主要由CPU、 串口的电平转换电路、具有IIC总线的EEPROM、8位锁存、32K的RAM、以太网通信控制器和
隔离滤波器组成。IIC是作为英特尔IC的互补，这种总线类型是由菲利浦半导体公司在八十年代初设计出来的，主要是用来连
接整体电路（ICS） ,IIC是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实施
数据传输的控制源。这种方式简化了信号传输总线。其电路原理见图2所示。
电路用到的主要芯片有89C52、24c512（IIC总线的eeprom）、373 八位锁存器、以太网通信控制器RTL8019AS和隔离
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