本文主要以SST89E564RD型51單片機和RTL8019AS 網絡接口芯片為例,研究了如何將51單片機與網絡接口芯片進行硬件的電路連接,并通過將ARP協議進行簡化和重新定義,實現了將51單片機接入TCP/IP進行網絡通信,對該領域的研究具有一定的借鑒意義。
1 51單片機與網絡控制器的連接
RTL8019AS 網絡接口芯片是臺灣 Realtek 公司的代表性產品之一,該芯片基于 ISA 總線結構,性能穩定且價格低廉,在工業企業領域有非常廣泛的應用[ 1 ]。
1.1 RTL8019AS接口芯片的主要特性
RTL8019AS芯片主要優點有:
一是支持熱插拔(即插即用)的動態檢測;
二是完全兼容當前主流的NE2000 模式并可在8 位與 16 位兩種模式下工作;
三是有跳線與非跳線兩種模式可供選擇;
四是支持全雙工通信模式,雙工通信時信道的傳輸速率可達到10Mbps;
五是內置數據預取功能;
六是內置 16K 字節的閃存;
七是支持 8/16兩種前端總線工作模式,內置8 個中斷申請線,同時有16 個I/O地址可供選擇。
1.2 51單片機與RTL8019AS連接實現網絡通信的電路設計
1.2.1 RTL8019AS 與 93C46 接口電路
93C46接口電路內部存儲容量為1Kbits,是四線串行接口EEPROM。RTL 8019 AS芯片在上電或者初始化復位時,首先要從該芯片中讀取預設的配置信息才能完成初始化。 93C46 內部存儲器的前三個地址空間用于存放 RTL8019AS芯片的上電初始化信息;后5個地址空間用于記錄本機地址;0AH-11H 的地址空間分配給制造商存儲產品的信息;
12H~7FH 的地址空間用于記錄即插即用信息。RTL 8019 AS 的EECS引腳連接93C46的CS引腳,EESK引腳連接SK引腳,EEDI引腳連接DI,EEDO引腳連接DO引腳,即由EECS 提供片選信號,EESK 提供時鐘信號,EEDI 與 EEDO 定義為串行數據I/O通道。
1.2.2 RTL8019AS 與 SST89E564RD 接口電路的硬件連接
SST 系列單片機是美國 SST公司生產的一種中高端51系列單片機,SST89 E564RD 單片機是其SST系列單片機中的一個型號。將RTL8019AS 的SD0-SD7 引腳與SST89E564RD 的P0.0-P0.7引腳相連,相連后的引腳通過鎖存器與A0-A7引腳相接,同時將74HC573的A0-A5引腳與 RTL 8019AS 的SA0-SA5引腳相接,將SST89E564RD的P0口用作D/A端口。
此外,SST89E564RD的 P2.0-P2.6 引腳與 靜態存儲芯片TMS62256 的高7位地址線引腳相接,組合成訪問 TMS的15位地址總線。將SST 89E564 RD的SMEMRB 引腳接+5V,同時將IOCHDRY引腳懸空,JP 引腳為跳線模式,IOCS 16B引腳接地,使 RTL8019AS 工作在 8 位模式[ 2 ]。

1.3 網絡接口電路的地址定義
RTL8019AS中 SA0-SA19 的連接方式如下:SA5-SA7以及SA10-SA19 接 GND,SA8-SA9 接+5V電壓,SA0-SA4 接74HC573的A0-A5引腳。SST 單片機可以通過 P0.0-P0.4來選中RTL8019AS 的 32 個I/O端口并相應地對其進行R / W操作。此外,將RTL8019AS 的IORB 和 IOWB 引腳分別與SST89E564RD單片機的 RD 和 WR 相連作為R/W選通信號。
然后在 93C46 接口電路的低位00H 單元中寫入 00H,將IOS0-IOS3 賦值為 0,這樣就可將RTL8019AS 選擇 I/O 端口的基本尋址地址定義為 300H,地 址 空 間 就為 00300H-0031FH。
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