以太网方案简介及软硬件介绍概要

以太网方案简介及软硬件介绍(以太网模块图)本公司使用我们所推广的SILICON LABS 公司C8051F023设计出功能强大、性能完善的以太网模块，此以太网方案主要实现串口通讯和以太网通讯之间的转换，其主要应用在门禁楼宇控制，远距离数据采集，工业智能通讯，煤矿井下各种外设挂载转换，以及相关的接口转换通讯。

其通讯速度可以实现500KBPS以上，完全满足工业控制内的数据通讯要求。

以下为一个简单的由远程计算机和该模块通讯的示意图。

该232-TCP/IP模块可以挂接在世界上任意的以太网上，只要知道其IP地址，可以在世界上任意角落进行互联。

在Internet可以随意的进行控制和访问，进行远距离的控制更是得心应手。

随着网络的逐渐普及，家居安全智能设备也应运而生，232-TCP/IP模块解决了高智能性设备和以太网之接桥接的作用，也可以使用在门禁楼宇控制上，组建局域网。

主要芯片有MAX232(串口的电平转换),24c02(IIC总线的eeprom），373（8位锁存），62256（32K的RAM).其中的24C02也可以不要，可以通过存取网卡芯片（RTL8019）上的93C46来实现，62256为外部32K的Ram，也可以不用，可以用网卡心片上的RAM来代替，但是网卡上的Ram的存取比较复杂，速度会比加62256慢。

为了编程的方便，和实现快的传输速度，以及为完成更为复杂的应用，选择使用62256，用C8051F023单片机和外加62256，可以实现500KBPS以上的传输速度操作方式Operating Mode：跳线方式Jumperless（不是即插即用Plug and Play）端口I/O base：0240-25FH中断Interrupt：2/9输入输出地址：共32个，地址偏移量为00H--1FH,(对应于240H－－25FH，240H 的地址偏移量为0，241H的地址偏移量为1，。

25FH的地址偏移量为1FH）。

其中00H－－0FH共16个地址，为寄存器地址。

10H－－17H共8个地址，为DMA地址。

18H－－1FH共8个地址，为复位端口。

对于8位的操作方式，上面的地址中只有18个是有用的：00H－－0FH共16个寄存器地址。

10H DMA地址（10H－－17H的8个地址是一样的，都可以用来做DMA端口，只要用其中的一个就可以了）1FH 复位地址。

（18H到1FH共8个地址都是复位地址，每个地址的功能都是一样的，只要其中的一个就可以了，但实际上只有18H,1AH,1CH,1EH这几个复位端口是有效的，其他不要使用，有些兼容卡不支持19H,1BH,1DH等奇数地址的复位）中的第7位RST跟复位有关。

网卡执行正确的复位之后该位为1。

在linux或windows的驱动程序中，一般在复位之后检查该标志位以确认是否正确复位，特别是在即插即用的检测过程中。

对于用单片机控制网卡来说，可以不检查该标志位，因为如果复位不正常的情况通常是网卡坏了。

寄存器：00H－－0FH共16个地址是寄存器地址。

寄存器分成4页PAGE0--PAGE3，但NE2000兼容的寄存器只有3页(Page0-Page2)，（第四页是RTL8019AS自己定义的，我们不用去管这些寄存器，因为你对第四页的寄存器的操作仅对这个网卡是有效的，序从main()开始执行：main(){delaymsecond(10);//延时大约1秒,保证电源稳定和网卡自身的上电完成。

netcardreset();//复位网卡的子程序。

}网卡的复位子程序：#define reg1f XBYTE[0xdf00] //网卡的复位端口的地址，对应于网卡的地址25FH。

#define uint unsigned int //uint 代表unsigned int ,#define uchar unsigned char //uchar 代表unsigned char,我比较懒，不愿意多写sbit reset=p3^4; //单片机的p3.4脚连接到网卡的RSTDRV复位引脚void netcardreset(){uint data i;uchar data temp;reset=1; //使网卡的RSTDRV引脚变成高电平，网卡是高电平复位的。

for(i=0;i<250;i++);//延时程序，至少需要reset=0; //使网卡的RSTDRV引脚变成低电平，网卡上电复位完毕for(i=0;i<250;i++);temp=reg1f;//读网卡的复位端口reg1f=temp; //写网卡的复位端口for(i=0;i<250;i++);}上面实际上是网卡复位的两种情况，reset=1;reset=0相当于冷复位temp=reg1f;reg1f=temp相当于热复位对网卡的复位端口的读或写将复位网卡，网卡内部将执行复位过程。

读写是随意的，写入任意的数都将复位网卡。

实际上只要使用冷复位就可以了，热复位程序可以不要。

热复位主要在电脑里有用，冷复位就像电脑的冷启动，热复位相当于电脑的热启动。

网卡的工作参数进行设置.以使网卡开始工作.子函数#define reg00 XBYTE[0xc000] //对应于地址240H 为命令寄存器CR地址void page(uchar pagenumber){ uchar data temp;temp=reg00;//command registertemp=temp&0x3f;pagenumber=pagenumber <<6;temp=temp | pagenumber;reg00=temp;}reg00命令寄存器：CR，command register，地址偏移量00H，为一个字节PS1和PS0这两个位用来选择寄存器页,PS1 PS0=00时选择寄存器页0,=01时选择寄存器页1, =10时选择寄存器页2,=11时选择寄存器页3.上面的程序的参数为pagenumber,用来指定第几页。

temp=reg00 ;//读入命令寄存器的值。

temp=temp&0x3f;//将高2位，即PS1,PS0清0pagenumber=pagenumber<<6;//将低2位移至高端temp=temp|pagenumber, //写入高2位reg00=temp; //设置第几页－－RD2,RD1,RD0这3个位代表要执行的功能。

＝001 读网卡内存＝010 写网卡内存＝011 发送网卡数据包＝1** 完成或结束DMA的读写操作－－－TXP这个位写入1时发送数据包，发完自动清零－－－STA，STP这两个位用来启动命令或停止命令＝10 启动命令＝01 停止命令网卡的初始化子程序void ne2000init(){ reg00=0x21; //选择页0的寄存器，网卡停止运行，因为还没有初始化。

reg01=0x4c; //寄存器Pstartreg02=0x80; //Pstopreg03=0x4c; //BNRYreg04=0x45; //TPSRreg0c=0xcc; //RCRreg0d=0xe0; //TCRreg0e=0xc8; //DCR 数据配置寄存器 8位数据dmareg0f=0x00; //IMR disable all interruptpage(1); //选择页1的寄存器reg07=0x4d; //CURRreg08=0x00; //MAR0reg09=0x41; //MAR1reg0a=0x00; //MAR2reg0b=0x80; //MAR3reg0c=0x00; //MAR4reg0d=0x00; //MAR5reg0e=0x00; //MAR6reg0f=0x00; //MAR7reg00=0x22；//选择页0寄存器，网卡执行命令。

}PSTART 接收缓冲区的起始页的地址。

PSTOP 接收缓冲区的结束页地址。

（该页不用于接收）BNRY 指向最后一个已经读取的页（读指针）CURR 当前的接收结束页地址。

（写指针）－－网卡含有16K字节的RAM，地址为0x4000-0x7fff(指的是网卡上的存储地址，而不是ISA总线的地址，是网卡工作用的存储器），每256个字节称为一页，共有64页。

页的地址就是地址的高8位，页地址为0x40--0x7f 。

这16k的ram 的一部分用来存放接收的数据包，一部分用来存储待发送的数据包。

当然也可以给用户使用。

（例如把网卡设置成使用8K的ram，另外8K的ram就可以用来给单片机作为存储器，但我没有这样做，原因是操作网卡上的ram比较复杂）－－－在我的程序中使用0x40-0x4B为网卡的发送缓冲区，共12页，刚好可以存储2个最大的以太网包。

使用0x4c－0x7f为网卡的接收缓冲区，共52页。

因此PSTART=0x4c,PSTOP=0x80(0x80为停止页，就是直到0x7f，是接收缓冲区，不包括0x80）刚开始，网卡没有接收到任何数据包，所以，BNRY设置为指向第一个接收缓冲区的页0x4c）这四个寄存器用于接收的设置。

－－CURR是网卡写内存的指针。

它指向当前正在写的页的下一页。

那么初始化它就应该指向0x4c＋1＝0x4d 。

网卡写完接收缓冲区一页，就将这个页地址加一，CURR＝CURR＋1。

这是网卡自动加的。

当加到最后的空页（这里是0x80,PSTOP)时，将CURR置为接收缓冲区的第一页（这里是0x4c，PSTART），也是网卡自动完成的。

当CURR＝BNRY时，表示缓冲区全部被存满，数据没有被用户读走，这时网卡将停止往内存写数据，新收到的数据包将被丢弃不要，而不覆盖旧的数据。

此时实际上出现了内存溢出。

－－－而BNRR要由用户来操作。

用户从网卡读走一页数据，要将BNRY加一，然后再写到BNRY寄存器。

当BNRY加到最后的空页（0x80，PSTOP）时，同样要将BNRY变成第一个接收页（PSTART，0x4c)BNRY=0x4c;－－－CURR和BNRY主要用来控制缓冲区的存取过程，保证能顺次写入和读出）。

当CURR=BNRY+1（或当BNRY＝0x7f ,CURR=0x4c)时，网卡的接收缓冲区里没有数据，表示没有收到数据包。

用户通过这个判断知道没有包可以读。

当上述条件不成立时，表示接收到新的数据包。

然后用户应该读取数据包，直到上述条件成立时，表示所以数据包已经读完，此时停止读取数据包。

－－TPSR 为发送页的起始页地址。

初始化为指向第一个发送缓冲区的页，0x40。

－－RCR 接收配置寄存器，设置为使用接收缓冲区，仅接收自己的地址的数据包（以及广播地址数据包）和多点播送地址包，小于64字节的包丢弃（这是协议的规定，设置成接收是用于网络分析），校验错的数据包不接收。