MCU應用系統(tǒng)與Internet連接的一種新技術

1、MCU應用系統(tǒng)與Internet連接的一種新技術摘要：介紹一種新型的智能網絡接口芯片PS2000及其應用。PS2000是ebhip網絡接口系列中的重要成員，通過它可以實現(xiàn)智能裝置與P機平臺的網關接口，使智能裝置通過PS2000上網非常方便，設計者在設計這樣的系統(tǒng)時無須熟知網絡協(xié)議。關鍵詞：網絡接口芯片InternetebhipPS2000UGateay前言今天為們生活在一個信息時代，Internet已經成為信息社會的重要組成局部，Internet技術將深化到日常生活和工作所用到的電子設備中。我們知道，Internet技術得以迅速開展的主要推動力之一是標準非常成熟的P工業(yè)。無論是P機的硬件平臺，

2、還是軟件操作系統(tǒng)都高度標準化，上網的操作方式也不同小異。然而，對于各類智能裝置和家用電器情況就不同了，它們的“心臟是一顆被稱之為微控制器U的芯片，俗稱單片機。由于微控制器芯片品種達數(shù)百種，這些微控制器的硬件構造和指令系統(tǒng)各不一樣，因此，不能像P機那樣通過標準的硬件接口和接口軟件直接接入Internet網絡。如何讓各類智能裝置或家用電器與Internet連接起來，既能充分利用現(xiàn)有的Internet技術和資源，又能以很低的本錢將各類智能裝置或家用電器與Internet連接起來，以便人們可以遠程獲得這些電子設備的信息并控制它們的運行，已成為今天信息界關注的焦點。目前國內外許多廠家正在研制和推廣網絡芯

3、片。由武漢力源電源股份研制并具有自主產權的eb接口芯片ebhip，既能滿足上述功能又具有低本錢、易于掌握等優(yōu)點，是智能裝置和家電產品連接Internet的理想“橋梁。它可將Internet技術延伸到更為廣闊的應用領域。由于ebhip是一種獨立于各種微控制器的通用標準化產品，工程師使用ebhip開發(fā)具有網絡功能的智能裝置時，既不需要理解復雜的網絡技術，也不需要改原來已成熟的設計，只須增加一小段和ebhip通信的接口程序即可。因此，用戶可以大大縮短產品的開發(fā)時間。一、PS2000的構造與原理簡介PS2000是ebhip網絡接口系列中的重要成員，其原理框圖如圖1所示。它主要由核心控制單元、UART、

4、嵌入式de接口模塊、標準de接口、RS-485收發(fā)控制單元、LED顯示控制、DS2401接口、SPI接口模塊等組成。核心控制單元主要實現(xiàn)通信和協(xié)議轉換；DS2401接口為電子標簽接口，用于連接DS2401集成電路，為電子設備提供惟一的電子標準；通過SPI串行接口，可與U應用系統(tǒng)方便連接；狀態(tài)顯示接口能直接驅動LED；有多種串行通信方式可供選擇可外接RS-232、RS485、嵌入式de或標準de等接口電路，也可選用RF或IrDA通信方式。PS2000為44腳QFP封裝，采用單5V電源，具有體積孝功耗低、與eGateayT的網絡協(xié)議兼容等特點。PS2000片內駐留有網絡協(xié)議解釋與網絡協(xié)議編譯程序模

5、塊。它與U應用系統(tǒng)的信息交換由17條簡單的指令進展控制；與P機網關通信時，負責對網絡協(xié)議進展標準或解釋。由于P機網關能提供HTTP效勞，可以與計算機閱讀器Netsape,InternetExplre等接口，故U應用系統(tǒng)通過PS2000上網非常方便。二、U應用系統(tǒng)與Internet的連接1.PS2000與基于P平臺的網關通信PS2000與P機的連接非常靈敏，可選用RS232、RS485，de之一進展通信，以滿足遠/近程、點對點或點對多點的通信要求。通過PS2000通信控制單元的通信控制字可選擇RS232，RS485，de進展通信。2.UNet協(xié)議簡介PS2000內部固化了UNet協(xié)議。UNet協(xié)

6、議是U電子設備與計算機平臺上的Gateay建立聯(lián)絡的一種軟件協(xié)議，構造簡單，功能強，與eGateay和SGI協(xié)議兼容。首先，UNet協(xié)議規(guī)定了一種主從關系，Gateay永遠是主系統(tǒng)aster，而電子設備永遠是從系統(tǒng)slave。Gateay可以受權電子設備回撥allbak。其次，UNet定義了電子設備系統(tǒng)的狀態(tài)性能參數(shù)表apabilitiestable和變量表variablestable。電子設備與Gateay之間信息交換的過程是建立在U系統(tǒng)狀態(tài)性能參數(shù)表和變量表根底上的。電子設備的系統(tǒng)狀態(tài)性能參數(shù)表的作用是把電子設備系統(tǒng)的一些特性參數(shù)告訴Gateay，如系統(tǒng)變量表中變量的個數(shù)、變量表所占用的字

7、節(jié)數(shù)、非易失性存儲器的大孝字符串的表達類型ASII，UNIDE或其他等。電子設備的系數(shù)變量表的作用就是把U與Gateay之間需要交換的信息羅列出來，通過一個變量表來表達。U與Gateay之間所有交換的信息都在這個變量表的表達范圍之內。超出變量表的信息，Grateay將不予受理。3.PS2000與U接口U應用系統(tǒng)一般都是以單片機為核心的一個應用系統(tǒng)。以S-51單片機為例，PS2000與S-51單片機的連接如圖2所示。4.U應用系統(tǒng)與Internet連接的方案U應用系統(tǒng)采用ebhipPS2000接入Internet的網絡構造如圖3所示。U應用系統(tǒng)通過PS2000網絡芯片的標準SPI串口與Gatea

8、y網關連接。具Gateay網關的計算機可以是一臺以inds操作系統(tǒng)為平臺的普通桌面P機。一方面，它支持復雜的InternetTP/IP協(xié)議并能提供HTTP效勞，從而允許客戶通過如今普遍使用的網絡閱讀器來遠程訪問它。在這里，它的作用像Internet網上的效勞器；另一方面，Gateay通過RS232，RS485和AN總線等輕量級網以及de，RF，IrDA等方式，將多個嵌入式設備或智能家電連接在一起，并擔當TP/IP和輕量級網之間有關協(xié)議的轉換任務。在這里，它的作用類似Internet網絡上的網關。PS2000內部固化了UNet協(xié)議，它與eGateay和SGI協(xié)議兼容。應用系統(tǒng)設計人員完全不必考慮

9、任何網絡協(xié)議，只須解釋并執(zhí)行PS2000傳送過來的指令和數(shù)據(jù)就可以實現(xiàn)與Internet網絡連接。UNet網絡協(xié)議由PS2000來完成，如同設計一個UART系統(tǒng)時選用UART接口芯片一樣。假如將ebhip和通信物理層接口組合起來，就形成了ebhip模塊。它同樣可以作為一個標準部件供用戶選購。選用ebhip將電子設備與Internet連接可以節(jié)省U的資源，設計簡單、方便、本錢低。三、ebhip網絡接口芯片的應用1.公共效勞設施用ebhip設計或改造計費 和自動售貨機這樣的智能設備，可使其增加網絡功能，實現(xiàn)遠程上網、控制、故障診斷和程序更新，從而削減操作和維護費用，改善用戶效勞質量并增加利潤。例如

10、，通過嵌入式Internet網，效勞公司可及理解自動售貨機內各種產品的存貨情況，以便及時為它補充物品。2.工業(yè)自動化工業(yè)自動化系統(tǒng)大量使用8位和16位微控制器，是ebhip的重要應用領域，如工業(yè)過程控制、電力系統(tǒng)監(jiān)控、遠程抄表、石油化工系統(tǒng)和自動消費流水線等。網絡化是進步消費效率和產品質量、減少人力資源的重要手段。3.家庭醫(yī)療保健引入可以上網的智能化醫(yī)療設備，為家庭保健和醫(yī)院病人的護理開拓了一個嶄新的效勞市常這種設備特別適用于老、弱、并殘和患有慢性病，需要頻繁監(jiān)護的病人。例如，有高血壓病史的病人可每天使用與醫(yī)院聯(lián)網的血壓計測量血壓，將測得的數(shù)據(jù)通過網絡傳遞并顯示在醫(yī)院的電腦顯示器上。假如血壓超過正常值范圍，還可發(fā)出報警信號。4.智能化家電將來幾年，各種家用電器如冰箱、空調、洗衣機、微波爐、電飯煲和電熱水器等都將實現(xiàn)智能化，只要在其中內置一塊ebhip就能將它們連接到Internet網。這會帶來兩方面的好處：一方面，使用者可通過、個人數(shù)字助理和P上的eb閱讀器對它們進展遠程控制；另一方面，家電制造商可通過Internet對售出的產品進展監(jiān)控。假如出現(xiàn)故障，會自動發(fā)出維修懇求信號，并指出故障部位，從而使售后效勞更為迅捷。5.能源管理和收費水、電、氣是現(xiàn)代家庭必須的三種能源。能源公司為理解用戶的用量，必須派人按月到每家抄取用量以便計算出所要交納的費用，這是非常費力費時的