單片機實現(xiàn)串口協(xié)議的網(wǎng)絡化

　　網(wǎng)卡芯片接收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包后，存在CURR指向的頁面中。一個數(shù)據(jù)包可以占據(jù)一頁，也可以占據(jù)多頁。在接收包的包頭里，保存有該包的信息。包頭格式如表1:

　　讀完這個包頭，我們就能知道本包的接收狀態(tài)，包長度，以及下一個包的位置。在接收循環(huán)中，檢查中斷狀態(tài)寄存器ISR狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)有新包來，先讀取包頭信息，接著按照包頭指示讀取全包，然后改寫B(tài)NRY,再接著讀下一個包，這樣循環(huán)，直到達到CURR位置。注意，一個包有可能占據(jù)接收緩沖區(qū)的首、尾頁面，此時須小心讀取。

　　發(fā)送數(shù)據(jù)包比較簡單，將準備好的數(shù)據(jù)用DMA傳到發(fā)送緩沖區(qū)，然后設置發(fā)送長度到TBCR1和TBCR0中，再設置傳輸開始頁面，即令TPSR=0x40,最后，使CR=0x26,就開始傳送了。

　　傳送完成后要清掉中斷狀態(tài)寄存器ISR的發(fā)送完成標志。值得注意的是，發(fā)送包的包長度不能小于以太網(wǎng)規(guī)定的60byte,否則網(wǎng)卡不會將其發(fā)出。

　　3　TCP/IP協(xié)議在單片機上的軟件設計

　　3.1　TCPIP協(xié)議棧和鏈路層格式

　　Internet上使用的是TCP/IP協(xié)議簇，由下至上包含四層：數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層（IP）、傳輸層（TCP）和應用層。我們在單片機上能實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)鏈路層的功能，上層協(xié)議鑒于單片機有限的資源，只能實現(xiàn)部分功能。TCP/IP協(xié)議棧如表2:

　　數(shù)據(jù)鏈路層處于協(xié)議棧的最低層，傳輸以太網(wǎng)的物理傳輸幀，其幀格式如表3：

　　數(shù)據(jù)鏈路層是所有TCP/IP包的基礎，所有它上層的包都被封裝到鏈路層幀的數(shù)據(jù)段中。鏈路層就是MAC對MAC的通信。

　　3.2　PING命令在單片機上的實現(xiàn)

　　PING是網(wǎng)絡層（IP層）的命令，網(wǎng)絡層就是IP對IP之間的通信。主機對一個目標IP地址發(fā)出狀態(tài)請求，后者發(fā)出回應，這樣，就可以用來檢查兩者之間的線路是否暢通。這里涉及到兩個網(wǎng)絡層協(xié)議：

　　ARP和ICMP。首先，網(wǎng)絡中要知道目標IP的MAC地址，才能發(fā)送數(shù)據(jù)。為了獲取該地址，我們向整個網(wǎng)絡發(fā)送一個ARP廣播包，詢問該IP對應的MAC地址，然后目標IP應答，我們就從應答信息中得到MAC地址。其次，發(fā)送一個ICMP包，請求目標IP狀態(tài)，目標IP回應，就完成網(wǎng)絡連接測試。在我們的實驗中，發(fā)出PING命令的是網(wǎng)絡中的PC主機，接收信號并產(chǎn)生響應的是我們的單片機系統(tǒng)。我們假定單片機系統(tǒng)控制的網(wǎng)卡的IP為192.168.0.176。