基于SX52BD单片机和CS8900A控制器实现英特网终端的应用设计


原标题:基于SX52BD单片机和CS8900A控制器实现英特网终端的应用设计
基于SX52BD单片机和CS8900A控制器实现英特网终端的应用设计,主要涉及到硬件设计、软件设计以及两者之间的协同工作。以下是对该设计的详细阐述:
一、硬件设计
1. SX52BD单片机
概述:SX52BD是Ubicom公司生产的一款RISC指令集的高速单片机,具有虚拟外设功能,即通过软件对I/O口进行灵活配置,实现硬件外设功能(如UART、I2C、SPI等)。其程序存储器采用Flash,片内容量为4096字节,数据存储器为SRAM,片内容量为262×8位。
特点:采用4个阶段传递(接收-解码-执行-写入),每时钟周期执行1条指令。最大操作频率可达100MHz,指令以每10ns的时钟周期运行。支持在线编程和在线调试。
2. CS8900A控制器
概述:Cirrus公司的CS8900A是用于嵌入式设备的低成本以太局域网控制器,高度集成设计减少了外部器件需求。其内部集成了一个10Mbps的以太网收发器及所有用于局域网通信的模拟和数字电路。
工作模式:CS8900A有三种工作模式——I/O模式、存储器模式和直接存储器模式,默认为I/O模式。本设计中采用I/O模式,该模式下,CS8900A共有8个16位的I/O口,与片内8个16位寄存器相对应。
接口连接:CS8900A采用8位数据总线与SX52BD的RB口相连,地址线与SX52BD的RA口相连。复位后,SX52BD对CS8900A有唯一地址。
其他元件:设计中还涉及到E2023芯片用于信号转换,RJ45作为网络接头,以及AT24LC256 EEPROM存储器用于存储网页信息。
3. 硬件布局与布线注意事项
数字信号和模拟信号不能混合,信号线不能走在CS8900A下面。
输出变压器应尽量靠近RJ45接头,传输线和接收线的终端匹配电阻和电容应尽量靠近CS8900A。
二、软件设计
1. 网络协议栈实现
软件部分主要实现网络协议栈的四层结构:数据链路层、网络层、传输层和应用层。
数据链路层:由SX52BD控制网卡芯片CS8900完成。系统工作时,SX52BD首先对网卡芯片进行初始化,并通过写寄存器控制数据的发送和接收。
网络层:执行IP协议包,发送时将消息进行IP打包,接收时去除IP包头。
传输层:通过TCP API进行TCP层的编程,实现数据的可靠传输。
应用层:管理AT24C256中的资源,处理应用层请求和数据。
2. 关键函数与操作
发送数据时,使用TCPAppTxBytes()、TCPAppTxData()和TCPAppTxDone()等函数。
接收数据时,使用TCPAppRxBytes()、TCPAppRxData()和TCPAppRxDone()等函数。
三、应用实例
该设计已成功应用于高速公路导引系统中,终端将高速公路上显示屏的信息及状态通过网络实时传送到监测中心计算机,监测中心软件通过GPRS网络与终端进行双向通信,满足了系统实时监测的需求。
综上所述,基于SX52BD单片机和CS8900A控制器的英特网终端应用设计通过精心的硬件布局和软件编程,实现了数据的可靠传输和实时监测功能,具有广泛的应用前景。
责任编辑:David
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