網(wǎng)絡單片機PIC18F97J60的開發(fā)與應用

1 PICl8F97J60網(wǎng)絡單片機
1．1 網(wǎng)絡特性
PICl8F97J60系列器件具有嵌入式以太網(wǎng)控制器模塊。這是一個完整的連接解決方案，完全實現(xiàn)了介質(zhì)訪問控制(Media Access Control，MAC)和物理層收發(fā)器(Physical Layer Transcei、ver，PHY)模塊，只需使用2個脈沖變壓器和一些無源元件就可以將單片機直接與以太網(wǎng)相連。以太網(wǎng)模塊符合IEEE 802．3中所有關(guān)于雙絞線網(wǎng)絡10Base―T連接的規(guī)定。它在內(nèi)部實現(xiàn)了一些數(shù)據(jù)包過濾機制，用于限制傳入的數(shù)據(jù)包。它提供了一個用于實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐的內(nèi)置DMA模塊，以及硬件IP校驗和計算；另外還提供了2個用于指示鏈路和網(wǎng)絡活動的LED輸出。以太網(wǎng)模塊包含以下5個主要功能模塊：
①PHY收發(fā)器模塊――對傳輸雙絞線接口上的模擬數(shù)據(jù)進行編碼和解碼，并通過網(wǎng)絡發(fā)送和接收；
②MAC模塊――實現(xiàn)了符合IEEE 802．3規(guī)范的MAC邏輯，并提供了用于控制PHY的MIIM(Media In―dependent Interface Management)；
③獨立的8 KB RAM緩沖區(qū)――用于存儲已經(jīng)接收和將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
④判優(yōu)器――在單片機內(nèi)核、DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請求時，控制對RAM緩沖區(qū)的訪問；
⑤寄存器接口――用作以太網(wǎng)模塊和單片機特殊功能寄存器(SFR)之間命令和內(nèi)部狀態(tài)信號的譯碼器。
1．2 應用實例
圖1表明，基于互聯(lián)網(wǎng)的遠程控制系統(tǒng)是由連接互聯(lián)網(wǎng)的主PC機和監(jiān)測裝置構(gòu)成的。其中，監(jiān)測裝置代表某個接入網(wǎng)絡的嵌入式系統(tǒng)，它既可以是工控應用中的溫度、壓力及流量等監(jiān)控設備，也可以是家庭應用中的網(wǎng)絡家電等。網(wǎng)絡單片機為該監(jiān)測裝置的核心，其不僅可以采集和處理溫度或流量等傳感器數(shù)據(jù)，還具有嵌入式網(wǎng)關(guān)的功能，可以實現(xiàn)監(jiān)測裝置的網(wǎng)絡接入。互聯(lián)網(wǎng)上的主PC機通過Web形式訪問監(jiān)測裝置，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

2 開發(fā)工具
2．1 PICDEM．net2開發(fā)板
PICDEM．net．2開發(fā)板除了包含PICl8F97J60核心器件外，與網(wǎng)絡接入有關(guān)的功能還包括：串行EEPROM提供256 Kb(32 KB)存儲空間，可以用來存儲網(wǎng)頁和一些配置信息；可以通過SPI接口編程；RJ一45(10Base一T)標準連接器，其J1連接到PICl8F97J60；RJ一1l(6線)標準連接器，用于通信和器件編程或調(diào)試的USB連接；串口RS232，可以用來配置芯片的IP和以太網(wǎng)地址，也可以用來下載新的網(wǎng)頁到EEPROM等。
此外，開發(fā)板還提供了Mirochip公司的獨立以太網(wǎng)控制器ENC28J60，用來開發(fā)不帶以太網(wǎng)控制器的單片機，可通過標準的SPI接口連接。開發(fā)板提供的其他設備包括LCD顯示器、LED指示燈、按鈕開關(guān)、溫度傳感器、用于連接擴展卡的插座或邊緣連接器、實驗用布線區(qū)(面包板)及電源等。
通過PICDEM．net2開發(fā)板可以方便地開發(fā)各種定制的PICl8F97J60應用系統(tǒng)，經(jīng)裁剪或擴充，完成應用系統(tǒng)的硬件電路設計。