基于STM32的以太网通信模块设计

软件给以太网控制器发送数据，以太网控制器将数据发送给 处 理 器 ，并 且 能 够 测 量 通 信 速 率 。
处
理
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器
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模
接 11
块
串行
太
以太
通倌
网
网
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模
按 II
块
GUI软 件
以太 网
接 II
PC机
1 系统总体设计 本文提出的基于STM3 2 的以太网通信模块设计,是单片
机 的 配 套 系 统 设 计 ，可 以 使 单 片 机 拥 有 更 加 快 捷 方 便 的 实 现 以 太 网 功 能 的 模 块 。该 系 统 具 体 功 能 如 下 ：
在 本 系 统 硬 件 设 计 过 程 中 ，处 理 器 模 块 与 以 太 网 模 块 通 过 串 行 通 信 接 口 连 接 ，以 太 网 模 块 与 P C 机 使 用 以 太 网 接 口 连
(3)
实现以太网数据通信时,必须满足处理器端处理后的接 ，实现数据传输，根据系统和设计的需求，分别对以太网控
图 1 基 于 STM3 2 的以太网通信模块的系统方案设计 2 系统硬件设计
基 于 STM3 2 的以太网通信模块的硬件设计主要包括处
(1)
在 满 足 以 太 网 TCP/IP协 议 的 情 况 下 ，实现 以 太 网 的 通理 器 模 块 和 以 太 网 模 块 的 硬 件 设 计 。
信功能； (2) 能够实现数据的接收与发送,且 传 输 速 率 为 300kb/S;
参考文献：
[ 1 ] 广东省智能软件与机器人分会、华南理工大学智能软件 与机器人教研室.《广东省机器人大赛-接力赛机器人说明 手册》2014.10.
[2] 赵姝颖，胡样梁，蓝冬英，刘朋.机器人比赛及其关键技术[J]. 机器人技术与应用,2012(6).
[3] 刘远明，高晓，胡瑞，李莉.感应式火炬接力机器人设计与制 作 [J].电子世界，2012(9).
统由以太网模块、处理器模块、上位机组成，上 位 机 通 过 GUI 足各种网络协议。考虑到通信模块的处理器需要占用硬件资
图 9 机器人拼装示例图
核 心 的 接 力 机 器 人 设 计 ，能 够 实 现 碰 撞 检 测 、电 机 控 制 、颜色 检测、接力竞赛的功能。该机器人经试验并获得2 0 1 6 年该项 比 赛 的 冠 军 ，表 明 运 行 较 为 可 靠 。另 外 ，制 作 简 单 ，调试方便, 这些特点有利于促进学生的机器人竞赛等科技活动的开展， 值得广泛推广。
图 1 0 颜色识别模块结构图及其改进 3 结论
本文提出一种使用兼容Arduino的 ATme)，男 ，硕 士 ，广东省韶关市人，信息系 统 管 理 师 (高 级 ) 、嵌 入 式 系 统 设 计 师 ，专 业 带 头 人 ，研 究 方 向 ： 人 工 智 能 、嵌 入 式 技 术 应 用 。 基金项目:2016-2017学年广东岭南职业技术学院科研重点课 题 (KA201602)、教育教学改革一般课题(JB201602)。
标达到了设计要求。
关 键 词 ：以太网模块;处理器模块;CH395;STM32F407
中图分类号:TP332
文献标识码:A
文 章 编 号 ：1673-1131(2017)12-0118-02
0 引言
以太网是当今居于主导地位的局域网技术，以太网是建 立 在 CSMA/CD机制上的广播线网络，以太网作为一种原理 简 单，便于实现同时又价格低廉的局域网技术,已经成为业界 的主流，而更高性能的快速以太网和千兆以太网的出现更使 其 成 为 最 有 前 途 的 网 络 技 术 ，越 来 越 追 求 传 输 的 速 度 和 质 量 。
可工作的系统。
序设计包括主程序设计、CH3 9 5 初始化程序、SPI驱动程序设
(2)
以太网模块。以太网模块主要选用以太网芯片CH395计 、中断服务程序设计，实现以太网通信功能进行数据的接收
连接供电电路、S P I串口连接电路和RJ4 5 接口电路实现以太
(1)
处理器模块。主 要使用 STM32F4 0 7 单片机最小系统,e M X 的 STM32F4 0 7 初 始 化 程 序 和 基 于 Keil MDK5 的
用供电电路、JTAG电路、时钟电路和复位电路搭建了 STM32F407
STM32F4 0 7 程序设计，其中基于Keil MDK5 的 STM32F4 0 7 程
大量数据能够实时、可 靠 和准确地传输到P C 端 ，保证数据包
制 器 、处理器作出了选择。为实现以太网的通信功能、网络协
在传输过程中的准确性。 为实现以上的系统功能，提 出 方 案 如 图 1 所示。整个系
议 的 简 单 化 ，要 使 得 以 太 网 芯 片 满 足 各 种 协 议 ,所以本设计中 采 用 以 太 网 协 议 芯 片 CH395,此 芯 片 中 内 置 各 种 协 议 ,可 以 满
与 基 于 CH3 9 5 的以太网模块通过串行通信接口连接，P C 机 与 基 于 CH3 9 5 的以太网模块使用以太网接口连接，单片机
STM32F4 0 7 直接通过命令调用CH3 9 5 自带的库函数,并 采 用 CH3 9 5 内置的TCP/IP协议栈把单片机配置成服务器，用
上 位 机 LabVIEW作为客户端与其进行数据通信。实验证明，基 于 STM3 2 的以太网通信模块能实现数据传输且参数指
2017年 第 1 2 期 (总第 180 期）
信息通信 INFORMATION & COMMUNICATIONS
2017 (Sum. No 180)
基 于 STM3 2 的以太网通信模块设计
张文潇，王 鑫 (西安工程大学电子信息学院，陕 西 西 安 710048)
摘 要 ：设计的以太网通信模块能够实现以太网通信功能，完成数据的收发功能。该系统是 由 基 于STM32F4 0 7 的处理器
信息通信
张文潇等:基于STM3 2 的以太网通信模块设计
源较少且速率较快的SPI接口，满足设计的需求，因此我们选 3 . 2 基 于 STM32F4 0 7 服 务 器 的 程 序 设 计
用了 STM32F4 0 7 单片机。
基 于 STM32F4 0 7 的处理器程序设计包含基于STM32Cub-