基于DM9000的以太網(wǎng)藏文信息控制平臺

摘要：基于DM9000的以太網(wǎng)電路，單片機端移植精簡TCP／IP協(xié)議棧unIP，實現(xiàn)簡易的TCP服務器。對該簡易的TCP服務器進行改造，把藏文網(wǎng)頁存儲到TCP服務器中，利用互聯(lián)網(wǎng)直接訪問該藏文TCP服務器，直接控制家用電器。這種小型化的、以單片機為基礎的TCP服務器，接入到任何有互聯(lián)網(wǎng)的端口，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)輕松實現(xiàn)家電控制。該藏文信息平臺給藏族同胞帶來較為人性化的信息服務，具有一定的推廣前景。
關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)；單片機；TCP；IP；服務器隨著IT技術(shù)，特別是網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡給人們的生活帶來了方便與快捷，這也使得“智能住宅”、“家庭自動化”等技術(shù)倍受關(guān)注。盡管目前從事網(wǎng)絡家電控制方面設計人員較多，但以少數(shù)民族語言開發(fā)的相關(guān)設計卻很少。本方案正是基于藏文信息交流平臺，結(jié)合目前網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，立足廣大藏族同胞的實際而提出的，它是以SPCE061A為主控制器，DM9000為以太網(wǎng)MAC控制器，配合一定的外圍電路而實現(xiàn)的基于TCP／IP協(xié)議棧的簡易服務器。當用戶通過瀏覽器訪問該服務器存儲的藏語網(wǎng)頁時，服務器會解析出用戶的相應操作指令并將其轉(zhuǎn)化成電信號，借助控制電路對相應家電進行控制。
關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)；單片機；TCP；IP；服務器

1 系統(tǒng)硬件設計
該系統(tǒng)設計是一個簡單易行的網(wǎng)絡家電終端設備，利用互聯(lián)網(wǎng)資源使廣大藏族同胞在工作的同時可輕松自如地控制家電?；谝陨峡紤]，因此，該終端設備能夠與因特網(wǎng)相互通信；TCP服務器必須提供藏文服務，方便藏族同胞操作；終端設備操作簡單明了；采用交流220 V供電；具有指示燈和藏語語音播報等操作指示；考慮到安全性，必須密碼登錄，同時能夠通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控家電狀態(tài)。

圖l為該系統(tǒng)硬件設計組成框圖，主要由SPCE061A主控板、DM9000控制模塊、電源電路、外接電器控制電路、揚聲器組成。其中，DM9000以太網(wǎng)控制模塊通過16位單片機SPCE061A直接控制，完成相應數(shù)據(jù)包的收發(fā)和解析，解析完成后，再由SPCE06iA向外接電器控制電路、揚聲器以及指示燈模塊發(fā)出操作指令，進而控制家電。
1．1 SPCE061A主控板
高性價比、16位單片機SPCE061A可方便靈活實現(xiàn)語音的錄放系統(tǒng)，該器件擁有8路10位精度的A／D轉(zhuǎn)換器，其中l(wèi)路為音頻轉(zhuǎn)換通道，內(nèi)置自動增益電路，便于實現(xiàn)語音錄入：2路10位精度的A／D轉(zhuǎn)換器，只需要外接功放(SPY0030A)即可完成語音播放。另外，該器件還具有易學易用的效率較高的指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，可實現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并提供語音錄放的庫函數(shù)，只要了解庫函數(shù)使用，就很容易完成語音錄放。
SPCE061A主要特性如下：16位un’SP微處理器：內(nèi)核工作電壓VDD為3．3～3．6 V(CPU)，IO端口工作電壓VDH為VDD～5．5 V；CPU時鐘為0．32～49．152 MHz：內(nèi)置32 K字Flash；可編程音頻處理；32位通用可編程輸入／輸出端口；14個中斷源來自于定時器A／B，時基，2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒；使用凌陽音頻編碼SACM S240方式(2．4 kbit／s)，能存儲210 s的語音數(shù)據(jù)：鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號。這里需要注意的是：I／O連線不能接反，采用穩(wěn)壓電源供電，且電壓為5～6 V；流經(jīng)I／O端口的電流不宜過大，防止I／O端口燒壞。
1．2 以太網(wǎng)模塊
以太網(wǎng)模塊是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包收發(fā)控制模塊，該模塊與控制器配合，除了可完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包收發(fā)外，還具有4 Mbit的串行Flash存儲器SPR4096，為用戶提供一個較大容量的存儲空間。在網(wǎng)絡中可自動獲得同設定MAC地址一致的IP包，完成IP包的收發(fā)。該設計方案中以SPCE06lA單片機為主控制器，用以控制DM9000完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包收發(fā)以及TCP／IP協(xié)議實現(xiàn)。DM9000主要特性如下：工作電壓為5 V，與MCU連接模式有ISA 8 bit／ISA 16 bit模式，并支持3．3 V和5 V的I／O控制；支且持EEPROM(93C46)，可供存放系統(tǒng)所需信息。圖2給出該以太網(wǎng)模塊的硬件電路連接。