試驗站遠程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡接口的設計

表2網(wǎng)絡媒介選擇

在本設計中采用PL1=0，PL0=0，即第一種自動檢測方式，RTL8019AS會自動檢測媒介是同軸電纜還是雙絞線。

RTL8019AS與以太網(wǎng)的接口采用無屏蔽雙絞線RJ45接口，中間需要接一個網(wǎng)絡隔離變壓器，也稱為發(fā)送/接收濾波器，用來把信號變成平衡信號傳輸，防止電涌，以減少共模干擾，提高傳輸效率。

本設計中使用的隔離變壓器是GROUP TEK的20F001N。在具體的連接中信號地線要通過一個10nF的電容接到電源地上，在20F001N的輸出口上必須加上一個200Ω的電阻來抑止輸入8019AS的電壓大小，這也是一種保護措施。

以太網(wǎng)控制器的外圍布線還包括RJ45接口以及LED指示燈的連接，其具體的連接原理圖如圖2所示。

圖2 以太網(wǎng)芯片RTL8019AS外圍電路原理圖

③ 單片機與RTL8019AS的連接

本設計中采用跳線方式，將65腳JP接高電平當系統(tǒng)上電復位后，在RSTDRV下降沿，8019AS將讀入各個跳線引腳的狀態(tài)，寫入系統(tǒng)配置寄存器中，作為系統(tǒng)默認的初始配置。

各跳線引腳連接：RQS0～IRQS2(78～80腳)為中斷口，本設計中采用查詢方式，所以中斷口選擇沒有影響；IOS0～IOS3(81、82、84、85腳)為I/O基地址選擇，用于選擇I/O口的起始地址，要使其全部置低電平，則起始地址從300H開始，地址總線連接必須與此相一致；PL0、PL1(74、77腳)為網(wǎng)絡介質(zhì)類型選擇，本系統(tǒng)中設為“00”，表示進行連接檢測；BS0～BS4(67、69、71、72腳)用于BROM容量與基地址選擇，本系統(tǒng)中沒有連接BROM，只要將BS4、BS3設為低電平，就可禁止BROM。

由上所述可知，各跳線引腳全部配置為低電平即可。芯片引腳內(nèi)部接有100kΩ的下拉電阻，所以當引腳懸空時，本身就默認為低電平，因而也可將這些引腳懸空，在相關電路設計和軟件設計中應注意要與這些跳線引腳配置相一致。

數(shù)據(jù)與地址總線連接：采用8位數(shù)據(jù)總線，將96腳IOCS16B接27kΩ下拉電阻即可使8019AS工作于8位數(shù)據(jù)總線方式。系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線與SD0～SD7連接。8019AS內(nèi)部寄存器和存儲器的讀寫地址為00H～1FH，只需要5根地址線就能進行選擇。但在系統(tǒng)跳線配置中已將起始地址設為300H，因而在地址選通時，還必須令地址線SA8、SA9為“1”。

其他還包括對晶振的連接，以及電源和地的連接。

2 TCP/IP協(xié)議棧的總體設計

該網(wǎng)絡的最終目的是實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點上任意兩點之間的數(shù)據(jù)通信，但是設計一個對所有可能的通信模式均是有效的、完整的、全面的協(xié)議是不可能實現(xiàn)的，于是將通信問題劃分成小塊，并為每個小塊設計單獨的協(xié)議，這樣使得每種協(xié)議變得容易設計、分析、執(zhí)行和測試。一方面，每種協(xié)議應該處理其他協(xié)議沒有處理的通信問題，以免重復工作。另一方面，設計的協(xié)議應該能夠共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和信息，以提高執(zhí)行效率。當然最重要的是各個協(xié)議之間能夠很好的協(xié)同工作，不能將每種協(xié)議設計成孤立的協(xié)議，這就需要將他們設計成一個相互支持、相互補充的系統(tǒng)，系統(tǒng)中的每種協(xié)議解決一部分通信問題，而所有的協(xié)議便能解決所有可能的網(wǎng)絡通信問題。