0 引 言
跟着互联网的迅速开展，各种家电设备、仪器仪表也在逐渐走向网络化，以便同享网络信息资源、长途监控等，这也是嵌入式体系开展的趋势。而以太网作为现在运用最为广泛的局域网，在工业主动化和进程操控范畴得到了越来越多的运用，因而，关于很多存在的8位微操控器而言，完成以太网通讯具有重要的实际意义。现在运用较多的是根据51内核单片机的上网计划，由于处理才干的约束，要完成较杂乱的网络传输和操控有点困难。本体系选用ATMEL公司的高功用单片机Mega64和10 Mb／s以太网操控芯片RTL8019AS完成了以太网接口，具体介绍了硬件电路的衔接以及嵌入 式TCP／IP的完成，使单片机具有了互联网络的接入功用。
1 硬件电路规划
1．1 首要器材挑选
微操控器选用高功用的AVR单片机Mega64，AVR是ATMEL公司结合了老练的51系列和PIC系列单片机的长处而推出的高功用8位单片机，具有性价比高、资源丰富、速度快、功耗低、开发便利等特色。Mega64选用RISC结构，作业频率可达16 MHz，彻底满意运转多种网络协议的要求，片内具有4 KB的SRAM，64 KB的FLASH，以太网最大数据包为1 514 B，4 KB的RAM满足以太网帧的存储，64 KB的FLASH关于恰当的程序以及简略的Web Page来说也是能够的，所以无需再外扩资源，大大简化了外围电路，进步了可靠性。
以太网操控芯片选用的是台湾REALTEK公司出产的RTL8019AS，该芯片集成了介质拜访操控子层（MAC）和物理层的功用，能够便利地规划根据ISA总线的体系。别的，它还具有与NE2000兼容、软件移植性好、与单片机接口简略、价格低货源好等长处，其首要功用特性如下：
（1）契合EthernetⅡ与IEEE802．3（10Base5，10Base2，10BaseT）规范。
（2）软件和8位及16位插槽的NE2000兼容。
（3）全双工，收发可一起到达10 Mb／s的速率。
（4）内置16 KB的SRAM，用于收发缓存，下降对主处理器的速度要求。
（5）支撑8／16位数据总线，8条中止请求线以及16个I／0基地址挑选。
（6）支撑UTP，AUI，BNC主动检测以及对10BaseT拓扑结构的主动极性批改。
（7）答应4个确诊LED引脚可编程输出。
1．2 RTL8019AS与单片机的衔接
RTL8019AS支撑三种作业方法：第一种为跳线方法，网络操控器的I／O地址和中止都由跳线决议；第二种为免跳线方法，I／O地址和中止由外接的E2PROM 93C46里的内容所决议；第三种为即插即用方法（PNP），I／O地址和中止都由软件或操作体系主动进行办理和装备，用户不用过多干涉，当然这种方法要消耗体系资源。网络操控器选用哪种方法由RTL8019AS的65脚（JP）决议，本体系选用第一种即跳线方法，这时JP要接高电平；第三种方法一般用于PC机中，关于8位单片机来说无法完成，未用第二种方法又能够省掉一片93C46芯片，不光简化了硬件电路规划，并且下降了本钱。
RTL8019AS有两种复位方法：冷复位和热复位。给8019的复位引脚施加一个1μs以上的高电平就能够完成冷复位；先读再写8019的恣意一个复位端口都能够完成热复位，这在PC机顶用的较多。能够将8019的复位引脚和单片机的复位引脚相连，单片机复位的时分8019也复位，这种状况能够削减单片机的一个引脚的运用，但为了确保能够彻底复位，能够在程序中进行热复位。但是Mega64为低电平复位，而8019为高电平复位，假如这样衔接的话还需求加一个非门进行反相，鉴于Mega64的引脚较多，所以将8019的复位引脚衔接到Mega64的一个I／O口上，由该引脚对8019进行冷复位。
图1所示为RTL8019AS的部分电路图，其作业时钟为20 MHz。RTL8019AS的引脚悬空时，输入状况为低电平，由于芯片引脚内部现已接了一个100 kΩ的下拉电阻。AEN引脚为I／O端口操作答应使能脚，接地使地址一向处于有用；IOCSl6B引脚用一个27 kΩ的电阻下拉到地，复位时间为低电平，挑选8位总线形式；读写引脚IORB、IOWB别离与单片机的RD，WR引脚相连；8位数据总线SD0～sD7接到单片机的PA口；IOSO～IOS3为I／O基地址挑选引脚，悬空设置为300H，所以SA5～SA7，SAl0～SAl9接地，SA8和SA9接高电平，真实用到的地址线只要SA0～SA4，接到单片机的地址线上；IRQS0～IRQS2为中止挑选引脚，悬空挑选中止INT0，实际上并没有运用中止，而是运用了查询方法；AUI引脚用于AUI接口外部MAU检测，决议运用AUI仍是BNC接口，BNC接口方法支撑8线双绞或同轴电缆，所以将该引脚悬空挑选运用RJ45接口；SMEMRB和SMEMWB为存储器读写引脚，由于咱们运用的是I／O形式读写网络芯片，所以将它们接高电平；TPIN和TPOUT为差分输入输出引脚，别离用来接纳来自双绞线和向双绞线发送10 Mb／s的差分曼彻斯特编码信号，RTL8019AS需求通过阻隔处理才干和RJ45接口相连，然后接入以太网，阻隔低通滤波器选用的是20F001N，内部有两个传输变压器，用来传输信号以及按捺噪声搅扰。
2 体系软件完成
2．1 RTL8019AS地址空间与寄存器
RTL8019AS内部的16 KB的RAM用于收发缓冲，地址为Ox4000～0x7FFF，收发缓冲以页为单位，每页256 B，共64页，假如某页没有彻底填满数据，则下包数据也不能持续运用该页，只能运用新的页。一般将前12页作为发送缓冲区，分为两个6页的缓冲区（由于一个最大数据包占6页），两个发送缓冲区替换运用，可进步发送功率，后52页作为接纳缓冲区。该RAM是双端口的，具有两套总线，一套是RTL8019AS读写该RAM，即本地DMA；另一套是单片机读写该RAM，即长途DMA，要接纳和发送数据包就必须对这块RAM进行DMA读写。
