跟着核算机技能和网络技能的开展，运用嵌入式核算机体系和网络技能，组成网络嵌入式虚拟外表，将处于不同地域的多个外表组成一个一致的全体，完结数据同享和一致办理，可大大提高外表体系的功用。长途虚拟外表提出了一种全新的网络外表技能和办法，把Internet网络技能、嵌入式技能、以及虚拟外表技能结合起来，项目的研讨以电网电量丈量和剖析的实践运用为方针。
从完结网络虚拟外表功用模块化视点考虑，把网络虚拟外表分为虚拟外表主机和嵌入式网络虚拟外表终端两部分，本文首要评论运用AT89C52单片机，结合网络操控芯片RTL8019AS和丈量、信号转化、键盘/显现等部件，完结长途操控和丈量的嵌入式网络虚拟外表终端的硬件规划，整体结构框图如图1所示，该体系由单片机、通讯协议操控模块、液晶显现模块、键盘操控模块、存储扩展模块、串行A/D、D/A转化模块、以及接口扩展模块构成。
体系硬件规划
通讯协议操控电路
图1 体系整体框图
通讯协议操控电路由网络操控器RTL8019AS、串行EEPROM 93LC66、带滤波的RJ45接口组成(见图2)。
图2 通讯协议操控电路
RTL8019AS首要完结通讯协议操控，内部有长途DMA接口、本地DMA接口、MAC(介质拜访操控)逻辑、数据编解码逻辑和其他端口。长途DMA接口是指单片机对RTL8019AS内部RAM进行读写的总线，单片机收发数据只需对长途DMA操作。本地DMA接口是RTL8019AS与网线的衔接通道，完结操控器与网线的数据交换。
MAC逻辑完结以下功用：当单片机向网上发送数据时，先将一帧数据经过长途DMA通道送到RTL8019AS中的发送缓存区，然后宣布传送指令，当RTL8019AS完结了上一帧的发送后，再开端此帧的发送；RTL819接纳到的数据经过MAC比较、CRC校验后，由FIFO存到接纳缓冲区；收满一帧后，以中止或寄存器标志的方法告诉主处理器。FIFO逻辑对收发数据作16字节的缓冲，以削减对本地DMA恳求的频率。
RTL8019AS内部有两块RAM区。一块16K字节，地址为0x4000～0x7fff；一块32字节，地址为0x0000～0x001f。RAM按页存储，每256字节为一页。一般将RAM的前12页(即0x4000～0x4bff)存储区作为发送缓冲区；后52页(即0x4c00～0x7fff)存储区作为接纳缓冲区。要接纳和发送数据包就必须经过DMA读写RTL8019AS内部的16KB RAM。它实践上是双端口的RAM，是指有两套总线衔接到该RAM，一套总线RTL8019AS读或写该RAM，即本地DMA；另一套总线是单片机读或写该RAM，即长途DMA。
89C52经过P2.7、/WR、/RD来区分RTL8019AS和62256的地址空间。P2.7接62256的/CE引脚，低电平时挑选62256；高电平时挑选RTL8019AS的地址空间。
RTL8019AS初始化装备选用Serial EEPROM器材 93LC66A完结，用来设置RTL8019AS的端口I/O基地址和以太网物理地址。RTL8019AS经过引脚EECS、EESK、EEDI操控93LC66A的CS、SK、DI引脚，经过EEDO接纳93LC66A的DO引脚的状况。RTL8019AS复位后读取93LC66A的内容并设置内部寄存器的值，假如93LC66A中内容不正确，RTL8019AS就无法正常作业。
RTL8019AS和网络衔接电路，选用10BASE-T布线规范经过双绞线进行以太网通讯，而RTL8019AS内置了10BASE-T收发器，所以网络接口的电路比较简单。和Internet的衔接选用了集成了滤波器的RJ45接口(RJ_10102)，TPIN±为接纳线，TPOUT±为发送线，经阻隔后别离与RJ-45接口的RX±、TX±端相连，经过RJ45接入以太网。
89C52的数据存储器扩展电路
89C52内部有256字节RAM存储器。可是，当单片机用于实时数据收集或处理大批量数据时，仅靠片内供给的RAM是远远不够的。因而，为单片机扩展了一片SRAM芯片62256使数据存储容量到达32K字节。
按图2的连线，片选端直接与P2.7相连，当P2.7为“0”时选中62256，当P2.7为“1”时则选中RTL8019AS内部的地址空间，单片机的寻址8000H-801FH对应RTL8019AS的300H-31FH空间。
键盘、显现操控电路
键盘电路为矩阵式键盘扫描，键盘矩阵分为4行3列。在4×3的12个键盘的运用中，有10个键界说了双键或三键功用，然后能够完结28种操作功用，使现场外表的操作能力大大加强。
液晶选用北京青云立异科技公司出产的LCM103显现模块，这是10位8段液晶显现模块，显现操控电路如图3所示，单片机经过操控液晶显现模块的/CS、/WR、DATA信号就可到达好的显现作用。
图3 液晶显现电路
A/D、D/A转化电路
作为丈量仪器外表的基本功用，扩展了对外的A/D和 D/A电路，A/D选用MAXIM公司的单5V电源供电、低功耗、12位模数转化器MAX187、D/A选用MAXIM公司的单5V电源供电、低功耗、12位数模转化器MAX539,A/D、D/A的接口电路如图4所示。
图4 A/D、D/A与单片机的接口电路
因为D/A和A/D电路体积小、功耗低，分辨率也能满意必定的要求，特别合适网络嵌入式网络终端。A/D转化用于对经分压后的外部交直流电压信号进行起伏和频率丈量。D/A转化用来发生模拟信号的输出，以习惯一些运用的需求。
结语
根据Internet的网络虚拟外表体系把Internet技能、电量丈量技能、虚拟外表技能、数据库办理技能等相结合，运用Internet直接完结长途虚拟外表的丈量及操控，将从嵌入式终端收集来的电量数据，经过虚拟外表主机的操控软件对收集来的数据进行核算、剖析、处理、图形或数字显现、数据办理，并将剖析后的成果回传给终端。不同于传统的RS-232串行通讯的上、下位机方法和局域网的现场总线方法，运用现有的Internet能完结千里之外的信号丈量及操控，具有彻底外表化操作界面，实践证明，Internet的长途虚拟外表是彻底可行的。
