现在，集成电路的嵌入式技能发展越来越快，各色嵌入式产品也越来越受欢迎，特别是以大屏幕多功用的手机、平板电脑等为典型代表，做为其操控中心的高功用、低功耗的微操控器（MCU）起到了决定性效果。因而以CPU为中心MCU的规划也成为了许多高等院校、各大公司进行市场竞争的一个干流发展方向。Samsung、FreeScale、Atmel、NXP、TI、ST等大公司现已大规模推出各类MCU，而且各具特色，因而规划具有自主知识产权的MCU应在体系架构等方面有别于这些大公司，一是避免侵权，二是更有利于市场竞争。一起应做好产品的规划：从简略到杂乱，从单一产品到系列产品，规划渠道不断保护与更新，规划人员的水平不断提高。
时钟和复位计划规划
时钟和复位对整个电路而言起到了至关重要的效果。假如这两路信号有问题，则电路不能正常作业。因而，需求作出翔实的时钟计划和复位计划，需求给不同的外设供给不同的时钟：USB独自时钟、CPU等高速外设一个时钟、UART等低速外设一个时钟，如图1示。
图1 时钟计划示意图
在线调试计划规划
现在，比较常用的在线调试方法为串行调试，如JTAG、EJTAG、UART等，运用PC机的并口、串口、网口或是USB接口，使得在线调试简略便利，本钱低价，如图2所示。因为被调试的程序要在方针板上运转，而且MCU有必要正常作业，因而需求规划一个专用的调试模块以确保上位机软件能够调用CPU来进行软硬件的在线调试，而且契合IEEE1149.1的协议规范，此模块的根本结构如图3所示。
图2 典型在线调试体系示意图
图3 调试结构示意图
长途电源监控体系规划
c8051f020是一种混合信号soc型8位单片机，它是一种彻底集成的混合信号体系级芯片，具有与8051兼容的微操控器内核，与mcs-51指令集彻底兼容。内核选用流水线结构，机器周期由规范的12个体系时钟周期降为1个体系时钟周期，70%指令的执行时间为1个或2个体系时钟周期，处理才能大大提高，峰值功用可达25mips。一起，除具有规范8051的数字外设部件外，c8051- f020片内还集成了构成一个单片机数据收集、操控体系所需求的简直一切模仿、数字外设及其他功用部件。这些外设或功用部件包含：用于多种模仿信号的模仿多路选择器、真实12位转化精度的adc，还有能满意特别功用所需的smbus（i2c兼容）、uart、spi、多个多功用计数器/定时器、以及看门狗定时器（wdt）和电源监视器等数字外设。
c8051f020具有100脚的tqfp封装，功耗低，供电电压为2.7～3.3v，悉数i/o、rst、jtag引脚均耐5v电压。其 mcu具有p0～p7共64个通用i/o端口，每个端口引脚都能够被装备为推挽输出或漏级开路输出。关于rtl8019as，因为其作业电压是5v，而 c8051f020的作业电压是3.3v，所以要c8051f020的输出能更好地驱动5v输入的oled，需求对体系进行额定装备。除了将对应端口的输出方法设置为“漏极开路”外，还应在电路大将每个端口经过一个上拉电阻接到5v电源，这样能够确保c8051f020的逻辑“1”输出能够被提升到5v。单片机选用c8051f020芯片，以查询作业方法不断读取rtl8019as状况寄存器。以长途dma方法发送或读取rtl8019as的数据。详见图3。
因为网络操控器具有 ethernet（ieee802.3）协议处理功用，体系便可直接rj45衔接到以太网（再经过以太网接入 internet）。本文所规划的体系中选用的rj45衔接器为lf1s022，它现已具有电平转化功用，简化了 pcb规划。值得注意的是，规划pcb时，rj45衔接器不能与cpu和网络芯片相距太远，避免对数据传输形成影响。rtl8019as的tpin+（59脚）， tpin-（58脚）脚是tp 的一对输入脚，能以10mbits/s 的速率从双绞线接纳差分曼彻斯特编码的数据。tpout+（45脚）、tpout-（46脚）是一对曼彻斯特编码的差分tp输出信号。为了避免双绞线超载，该输出信号会被提早中止，这样能够削减拥塞。衔接时，这四个管脚别离接到 lf1s022的7、6、5、4脚。衔接器的其他管脚都经过一个%&&&&&%与地衔接。最终，还有必要在50、51脚之间接入一个20mhz的晶体振荡器。
修改点评：嵌入式设备与以太网接口的组成，扼要介绍了rtl8019as和c8019f芯片，并给出了嵌入式mcu与以太网操控芯片的硬件规划，该规划以数据收集为例的，在工业生产中有很大的现实意义，主要有包含时钟和复位计划、在线调试计划与长途电源监控体系详解的规划进程，供读者参阅。
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