以太網(wǎng)控制芯片W5100的存儲裝置設(shè)計
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1．2 串口的設(shè)計
在實(shí)際應(yīng)用中，很可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)存入但是RJ45口損壞而沒有辦法讀數(shù)的情況。為了防止因RJ45口的損壞而導(dǎo)致整個裝置不可用，可加入串口模塊直接利用串口進(jìn)行讀數(shù)。
2 系統(tǒng)工作原理
2．1 工作狀態(tài)圖
工作狀態(tài)圖如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173139.htm
2．2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇
W5100本身集成了高度成熟的TCP／IP協(xié)議棧、以太網(wǎng)MAC層、PHY層等，支持TCP、UDP、IPv4、ICMP、ARP、IGMP和PPPoE等協(xié)議。
TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)是基于連接的協(xié)議，也就是說，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經(jīng)過3次“對話”才能建立起來。
UDP是一個無連接協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。雖然UDP是無連接的協(xié)議，它不保證數(shù)據(jù)包一定能夠到達(dá)目的主機(jī)，但是在本應(yīng)用中存儲器跟主機(jī)通常位于同一內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好，數(shù)據(jù)丟失的可能性很小。另外，UDP容易實(shí)現(xiàn)，占用資源少，傳輸速度高，可以滿足整個裝置的應(yīng)用需要。
3 軟件設(shè)計
3．1 主程序設(shè)計
軟件實(shí)現(xiàn)的主程序流程如圖4所示。
3．2 寄存器的設(shè)置
通過設(shè)置W5100內(nèi)部的控制寄存器，完全可以像在局域網(wǎng)中配置IP地址一樣簡單地配置設(shè)計的系統(tǒng)。
常用寄存器主要包括：模式寄存器(MR)、網(wǎng)關(guān)地址寄存器(GWR)、子網(wǎng)掩碼寄存器(SUBR)、物理地址寄存器(SHAR)、源IP地址寄存器(SI-PR)、中斷寄存器(IR)、中斷屏蔽寄存器(IMR)、重試時間寄存器(RTR)、重試次數(shù)寄存器(RCR)、接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小寄存器(RMSR)、發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小寄存器(TMSR)等。套接字寄存器平均分為4部分，對4個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)通道單獨(dú)設(shè)置；發(fā)送和接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用來存放臨時數(shù)據(jù)。通過對這些寄存器的設(shè)置可以選擇工作模式及協(xié)議棧，設(shè)置裝置自己的網(wǎng)關(guān)、IP、子網(wǎng)掩碼、物理地址，還可以對端口進(jìn)行打開和關(guān)閉。
用戶自己定義MAC地址時必須注意，MAC地址的第一個字節(jié)必須為偶數(shù)。第一個字節(jié)為奇數(shù)的MAC地址為多播地址，如果把MAC地址的第一個字節(jié)定義為奇數(shù)，可能會引起網(wǎng)絡(luò)通信錯誤。
3．3 讀寫程序設(shè)計
讀時序如圖5所示，寫時序如圖6所示。
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