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和一個以太網(wǎng)接口 因為它把tcp/ip協(xié)議棧函數(shù)已封裝起來,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 特點和引腳功能,給出了cs6208的一種典型應(yīng)用設(shè)計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)膱龊?該器件基于8051體系結(jié)構(gòu)硬件平臺的支撐,用法keil 51編譯環(huán)境?并且處理速度比8051系列單片機有很大的提高 通常80中的12個時鐘周期可組成一個機器周期,而在cs6208中只需要4個時鐘周期,因此在相同的時鐘周期下,cs6208的處理速度是51系列單片機的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,本來用戶要編寫tcp/ip協(xié)議代碼才干解決的問題現(xiàn)在只需調(diào)用api函數(shù)即可解決,因而大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期;cs6208內(nèi)部集成了4周期的8051和一個以太網(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

3、支持arp icmp ip udp tcp dns dhcp http等常用協(xié)議,應(yīng)用技術(shù)門檻極低,用戶無需自己開發(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,而且極其便利;cs6208把本來需要單片機和mac控制器兩個芯片才干解決的網(wǎng)絡(luò)接入問題集成到了一起,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,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2.1 引腳功能圖1所示是cs6208的引腳羅列2.2 主要特點cs6208內(nèi)部的功能模塊組成框圖2所示 其主要特點如下:cpu

4、基于8051體系結(jié)構(gòu)的硬件平臺,它的時鐘在內(nèi)部可編程,系統(tǒng)最高可工作在60mhz存儲器結(jié)構(gòu)片內(nèi)有65k字節(jié)rom和32k字節(jié)的ram存儲器,外部最多可以擴展到98k字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器和131k字節(jié)程序存儲器串口和計數(shù)器全雙工的通用串口和計數(shù)器,與8051單片機相類似,同時,該芯片內(nèi)部還集成有電路,而且其串口具有增加的自動地址識別和幀檢錯功能中斷具有8個中斷源和3個中斷優(yōu)先級網(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),通過硬件能夠自動計算各類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的校驗和i/o帶有4個8位數(shù)字雙向通用i/o,它們具有超強驅(qū)動能力以及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監(jiān)測掉電和復(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串口的點到點協(xié)議 在cs6208中,每一個以太網(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)有時是以猝發(fā)形式收到的,因此,當(dāng)收到數(shù)據(jù)時,就把收到的數(shù)據(jù)放到這個緩沖區(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

6、程序和計算機中對應(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)可用來臨時存儲要發(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,比如分組的選路等 傳輸層可為兩臺主機的應(yīng)用程序提供端到端的通信 在tcp/ip協(xié)議族中有兩個互不相同的協(xié)議tcp和udp;其中tcp為兩臺主機提供牢靠的數(shù)據(jù)通信,而udp則提供一種容易的服務(wù) 對于tcp發(fā)送過程而言,應(yīng)用程序把數(shù)據(jù)先寫到緩沖區(qū)中,再寫到tcp的發(fā)送緩沖區(qū),然后寫到數(shù)據(jù)鏈路層的緩沖區(qū),最后再通過以太網(wǎng)發(fā)送緩沖區(qū)到網(wǎng)絡(luò)上 tcp的接收數(shù)據(jù)過程與此類似,每一個tcp套節(jié)字的接收緩沖區(qū)是可選的,假如應(yīng)用程序要用法這個接收緩沖區(qū),那么傳輸過來

7、的數(shù)據(jù)就先寫到這個緩沖區(qū)中,之后再從這里取走,假如沒有這個接收緩沖區(qū),接收來的數(shù)據(jù)就會挺直送給應(yīng)用程序 在這種狀況下,對于udp來說,其過程還相對容易,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)處理過程見圖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,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)化升級和信息家電等 本來需要特地工具 軟件,且需花費很長的研發(fā)時光才干實現(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internet即可實現(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,因為cs6208支持arp icmp ip udp tcp dns dhcp http等常用協(xié)議,且應(yīng)用技術(shù)門檻極低,因而無需用戶自己開發(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;同時它也可以實現(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i2c接口可以便利地擴展用法 圖4是筆者用cs6208設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)攝像機系統(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) 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