原标题：基于处理器和RTL8019AS芯片实现阀门定位器通信卡的设计

基于处理器和RTL8019AS芯片实现阀门定位器通信卡的设计，是一个典型的嵌入式系统设计过程，旨在通过嵌入阀门定位器内部的数据通信卡，实现阀门定位器与EPA（Ethernet for Plant Automation，一种基于以太网的工业自动化控制网络通信标准）控制网络的数据通信功能。以下是对该设计过程的详细阐述：

一、系统概述

阀门定位器是一种应用于工业总线过程控制的智能辅助控制仪表，它在一定程度上决定了过程控制的调节品质。随着自动化、电子和计算机技术的发展，很多执行机构已经具备现场总线通讯和智能控制的功能。本设计结合智能阀门定位器的特点，开发了符合EPA标准的通信卡，使其具备现场总线数据通讯功能，并通过嵌入ZIGBEE模块实现与手持设备的无线通信。

二、硬件设计

1. 主控芯片选择

主控芯片是通信卡的核心，负责数据的采集、处理和传输。在本设计中，可以选择如新华龙公司的低功耗、高性能的8位51内核处理器C8051F120。该处理器具有体积小、适应工业环境应用、运算速度快等优点，其稳定性和可靠性值得信赖。

2. RTL8019AS以太网控制器

RTL8019AS是由台湾Realtek公司生产的以太网控制器，符合Ethernet II与IEEE 802.3标准。该芯片具有高集成度，集成了IEEE802.3协议标准的介质访问控制子层（MAC）和物理层的性能，内置的双DMA通道和FIFO完成简单有效的包管理（数据帧的接收和发送）功能。RTL8019AS的地址总线与数据总线分别与CPU的地址/数据总线相连，支持10Mb/s和100Mb/s的以太网控制功能。

3. 其他硬件组件

• SDRAM（静态存储器）：用于存储临时数据。

• RESET及时钟电路：确保系统的稳定运行和准确的时钟信号。

• ZIGBEE模块：如北京赫立讯公司的IP_Link1270，实现与手持设备的无线通信。

• 总线以太网供电模块：采用基于以太网的总线供电方式，为现场设备提供电源。

三、软件设计

软件设计主要分成以下几个部分：

1. 现场设备数据采集模块

该模块负责从阀门定位器采集数据。系统初始化后，通信卡通过UART0向阀门发送连接命令，等待连接成功后，向阀门发送读/写数据信息。阀门返回的数据包括阀位、电流阀位上下限等，通过UART0传回通信卡。

2. ZIGBEE无线通信模块

该模块通过UART1与系统芯片相连，实现与手持设备之间的无线通信。数据的传送必须满足ZIGBEE无线通信的要求，以一定的报文格式传送，并在传送前将数据封装成帧。

3. EPA协议模块

该模块包括EPA确定性调度与精确时间同步算法、TCP(UDP)/IP协议软件、EPA应用层服务、EPA应用层服务接口和EPA管理服务等。主要完成数据传输服务的实现及其为用户层提供的服务接口，以及EPA管理服务（包括设备自动识别、系统时钟同步、系统工作状态的管理、设备位号及其他信息的管理等）。

四、系统实现与测试

在硬件和软件设计完成后，需要进行系统的集成与测试。测试内容包括通信卡的网络通信功能、与阀门定位器的数据交互功能、以及与手持设备的无线通信功能等。通过测试验证系统的稳定性和可靠性，确保其满足设计要求。

综上所述，基于处理器和RTL8019AS芯片实现阀门定位器通信卡的设计是一个综合性的过程，涉及硬件选型、电路设计、软件开发等多个方面。通过该设计，可以实现阀门定位器与EPA控制网络的数据通信功能，提高工业自动化控制的效率和可靠性。