嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器CS6208及其應(yīng)用

1、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器cs6208及其應(yīng)用cs6208是myson century公司推出的特地用于網(wǎng)絡(luò)控制和傳輸?shù)男酒?它基于8051體系結(jié)構(gòu)硬件平臺(tái)的支撐,用法 51編譯環(huán)境,處理速度與8051系列相比有很大的提高,支持ieee 802.37線endec接口以及tcp/ip arp udp等協(xié)議,并且集成有4周期的8051和一個(gè)以太網(wǎng)接口 因?yàn)樗裻cp/ip協(xié)議棧函數(shù)已封裝起來(lái),因此,用戶只需調(diào)用它的api函數(shù)即可完成操作 文章介紹了cs6208的原理 特點(diǎn)和引腳功能,給出了cs6208的一種典型應(yīng)用設(shè)計(jì)1 概述cs6208是myson century公司最新推出的網(wǎng)絡(luò)微控制器,尤其適用于一些

2、網(wǎng)絡(luò)控制和傳輸?shù)膱?chǎng)合 該器件基于8051體系結(jié)構(gòu)硬件平臺(tái)的支撐,用法keil 51編譯環(huán)境?并且處理速度比8051系列單片機(jī)有很大的提高 通常80中的12個(gè)時(shí)鐘周期可組成一個(gè)機(jī)器周期,而在cs6208中只需要4個(gè)時(shí)鐘周期,因此在相同的時(shí)鐘周期下,cs6208的處理速度是51系列單片機(jī)的3倍 cs6208將tcp/ip協(xié)議棧的底層函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,并把它封裝成api函數(shù) 這樣,本來(lái)用戶要編寫(xiě)tcp/ip協(xié)議代碼才干解決的問(wèn)題現(xiàn)在只需調(diào)用api函數(shù)即可解決,因而大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期;cs6208內(nèi)部集成了4周期的8051和一個(gè)以太網(wǎng)控制器,并配備有標(biāo)準(zhǔn)10mhz以太網(wǎng)接口(包括mac和phy),同時(shí)

3、支持arp icmp ip udp tcp dns dhcp http等常用協(xié)議,應(yīng)用技術(shù)門(mén)檻極低,用戶無(wú)需自己開(kāi)發(fā)tcp/ip等核心協(xié)議程序,特殊適合傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)品改造和升級(jí),而且極其便利;cs6208把本來(lái)需要單片機(jī)和mac控制器兩個(gè)芯片才干解決的網(wǎng)絡(luò)接入問(wèn)題集成到了一起,從而大大降低了產(chǎn)品的成本;此外,它的節(jié)能機(jī)制越發(fā)科學(xué)高效,cpu核僅工作在1.8v 系統(tǒng)工作在60mhz時(shí),假如輸入為5v,典型值為258ma在節(jié)能模式下僅為128ma2 引腳功能及芯片主要特點(diǎn)2.1 引腳功能圖1所示是cs6208的引腳羅列2.2 主要特點(diǎn)cs6208內(nèi)部的功能模塊組成框圖2所示 其主要特點(diǎn)如下:cpu

4、基于8051體系結(jié)構(gòu)的硬件平臺(tái),它的時(shí)鐘在內(nèi)部可編程,系統(tǒng)最高可工作在60mhz存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)片內(nèi)有65k字節(jié)rom和32k字節(jié)的ram存儲(chǔ)器,外部最多可以擴(kuò)展到98k字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和131k字節(jié)程序存儲(chǔ)器串口和計(jì)數(shù)器全雙工的通用串口和計(jì)數(shù)器,與8051單片機(jī)相類(lèi)似,同時(shí),該芯片內(nèi)部還集成有電路,而且其串口具有增加的自動(dòng)地址識(shí)別和幀檢錯(cuò)功能中斷具有8個(gè)中斷源和3個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口集成有10/100mhz以太網(wǎng)控制器和ieee 802.3 7線endec接口?內(nèi)部有發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū),通過(guò)硬件能夠自動(dòng)計(jì)算各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的校驗(yàn)和i/o帶有4個(gè)8位數(shù)字雙向通用i/o,它們具有超強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力以及3.

5、3v和5v的輸入輸出能力協(xié)議編制的應(yīng)用程序可以拜訪tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,同時(shí)支持arp icmp ip udp tcp dns dhcp http等常用協(xié)議和軟件,用戶也可按照需要增強(qiáng)自己的協(xié)議a/d內(nèi)含四通道7位模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有可編程的自動(dòng)監(jiān)測(cè)掉電和復(fù)位模式,cpu核工作在1.8v3 工作原理cs6208物理層支持以太網(wǎng)接口和rs232串口的點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議 在cs6208中,每一個(gè)以太網(wǎng)的發(fā)送緩沖區(qū)是1.5k字節(jié),其接收緩沖區(qū)也常常用法的,由于數(shù)據(jù)有時(shí)是以猝發(fā)形式收到的,因此,當(dāng)收到數(shù)據(jù)時(shí),就把收到的數(shù)據(jù)放到這個(gè)緩沖區(qū)中,然后由數(shù)據(jù)鏈路層挺直從該緩沖區(qū)取走數(shù)據(jù) 鏈路層通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)

6、程序和計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡,它們將一起處理與電纜的物理接口詳情數(shù)據(jù),其緩沖區(qū)可用來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)要發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)幀 網(wǎng)絡(luò)層則處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng),比如分組的選路等 傳輸層可為兩臺(tái)主機(jī)的應(yīng)用程序提供端到端的通信 在tcp/ip協(xié)議族中有兩個(gè)互不相同的協(xié)議tcp和udp;其中tcp為兩臺(tái)主機(jī)提供牢靠的數(shù)據(jù)通信,而udp則提供一種容易的服務(wù) 對(duì)于tcp發(fā)送過(guò)程而言,應(yīng)用程序把數(shù)據(jù)先寫(xiě)到緩沖區(qū)中,再寫(xiě)到tcp的發(fā)送緩沖區(qū),然后寫(xiě)到數(shù)據(jù)鏈路層的緩沖區(qū),最后再通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送緩沖區(qū)到網(wǎng)絡(luò)上 tcp的接收數(shù)據(jù)過(guò)程與此類(lèi)似,每一個(gè)tcp套節(jié)字的接收緩沖區(qū)是可選的,假如應(yīng)用程序要用法這個(gè)接收緩沖區(qū),那么傳輸過(guò)來(lái)

7、的數(shù)據(jù)就先寫(xiě)到這個(gè)緩沖區(qū)中,之后再?gòu)倪@里取走,假如沒(méi)有這個(gè)接收緩沖區(qū),接收來(lái)的數(shù)據(jù)就會(huì)挺直送給應(yīng)用程序 在這種狀況下,對(duì)于udp來(lái)說(shuō),其過(guò)程還相對(duì)容易,應(yīng)用程序只要把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)鏈路層緩沖區(qū)中,然后通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)出去即可,而應(yīng)用層則要負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序詳情,這就要求每一個(gè)應(yīng)用程序都有自己的緩沖區(qū),這在一些標(biāo)準(zhǔn)的tcp應(yīng)用程序(如pop3 smtp http ftp)中是很頻繁的 詳細(xì)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程見(jiàn)圖3所示,圖中箭頭所指是數(shù)據(jù)的流向4 cs6208的應(yīng)用cs6208特殊適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸,尤其是在接入到internet時(shí),可以十分便利地用于社區(qū)平安管理 監(jiān)控 家居平安 小型儀器設(shè)備的網(wǎng)

8、絡(luò)化升級(jí)和信息家電等 本來(lái)需要特地工具 軟件,且需花費(fèi)很長(zhǎng)的研發(fā)時(shí)光才干實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程管理和控制,現(xiàn)在用法一般ie或者netscape等常用掃瞄器軟件,通過(guò)internet即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程拜訪和控制,因而是信息家電等設(shè)備in-ternet化升級(jí)換代的有力工具 它的處理速度能夠達(dá)到普通網(wǎng)絡(luò)接入的要求,因?yàn)閏s6208支持arp icmp ip udp tcp dns dhcp http等常用協(xié)議,且應(yīng)用技術(shù)門(mén)檻極低,因而無(wú)需用戶自己開(kāi)發(fā)tcp/ip等核心軟件,特殊適合傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)品改造和升級(jí);同時(shí)它也可以實(shí)現(xiàn)rs232到以太網(wǎng)口的傳輸,以使數(shù)據(jù)輕松接入網(wǎng)絡(luò) cs6208的外部數(shù)據(jù)輸入端可以是sram或者fifo接口,數(shù)據(jù)經(jīng)處理后挺直發(fā)送至局域網(wǎng)或者銜接到internet用戶,而且cs6208的雙向通用串口和兩個(gè)i2c接口可以便利地?cái)U(kuò)展用法 圖4是筆者用cs6208設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)服務(wù)器子系統(tǒng)(圖像壓縮模塊圖中未畫(huà)) 在該系統(tǒng)中,cs6208作為服務(wù)器,壓縮系統(tǒng)模塊不斷地把圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)到fifo中,cs6208則不斷從fifo中讀取數(shù)據(jù)并舉行處理,然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到局域網(wǎng)或因特網(wǎng)上 圖中的eeprom是用來(lái)