基于ethernet尋址方式的多路激光器系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的研究【文獻(xiàn)綜述】_第1頁(yè)
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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)基于基于EtherEther尋址方式的多路激光器系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)尋址方式的多路激光器系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的研究的研究【摘要】傳統(tǒng)電信網(wǎng)的壟斷地位在上世紀(jì)90年代初由互聯(lián)網(wǎng)的普及而打破,互聯(lián)網(wǎng)的迅速崛起使用戶(hù)的消費(fèi)方式、信息的溝通方式、公司的組織工作方式以及電信運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)作模式都發(fā)生了巨大的變化。目前以太網(wǎng)是使用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)通過(guò)以太網(wǎng)可以十分方便地組建局域網(wǎng)以及接上In

2、ter。隨著以太網(wǎng)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和發(fā)展各種以太網(wǎng)控制芯片層出不窮。其中有全球目前最小封裝的以太網(wǎng)控制器ENC28J60,由于采用SPI串行接口方式,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),使應(yīng)用更加廣泛。[4]還有CS8900A也是其中性能十分優(yōu)良的一款。它主要為嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)、便攜式產(chǎn)品和某些適配卡等提供一種切實(shí)可行的以太網(wǎng)解決方案。大量實(shí)踐表明該芯片可靠易用是實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的良好選擇。[10]但是CS8900A芯片因?yàn)檎加梦⒖刂破鞯目诰€(xiàn)較多,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)受

3、到一定的限制。所以本人還是選用第一種ENC28J60芯片來(lái)作為本設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)控制芯片。在本系統(tǒng)中,我采用的微控制芯片為T(mén)I公司的MSP430芯片作為主控制芯片,它具有資源豐富,功耗低,性能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。很適合本設(shè)計(jì)。下面對(duì)此詳細(xì)介紹?!娟P(guān)鍵詞】SPI;ENC28J60;MSP430;以太網(wǎng)1.介紹計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)尤其是因特網(wǎng)在日常生活中的作用越來(lái)越重要,并且呈加速發(fā)展的趨勢(shì)。如今,上網(wǎng)不再是個(gè)人電腦和網(wǎng)絡(luò)工作站的專(zhuān)利,很多用微控制器(或稱(chēng)單

4、片機(jī))控制的嵌入式系統(tǒng)也成為了因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的一員,通常,這種嵌入式系統(tǒng)可稱(chēng)為嵌入式因特網(wǎng)終端。試想,如果通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器,能夠完成對(duì)遠(yuǎn)處的微控制器控制,并能夠接收到微控制器采集的信號(hào),那將給人們的生活帶來(lái)很大的便利和極大地推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展。打個(gè)比方,如果通過(guò)辦公室的一臺(tái)連接到因特網(wǎng)的電腦和安裝在家里的嵌入式控制器,人們就可以了解到家里或者發(fā)生的一切,那么家居防盜等一系列問(wèn)題將會(huì)等到很好的解決。[2]MSP430是TI(TexasIns

5、truments,美國(guó)德州儀器公司)公司開(kāi)發(fā)的16位微處理器,其突出的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)低功耗,非常適用于各種低功率要求的應(yīng)用,有多個(gè)系列和型號(hào)。由于其性?xún)r(jià)比比較高,所以,被廣泛應(yīng)用于家居自動(dòng)化,醫(yī)療設(shè)備,安防系統(tǒng),樓宇控制系統(tǒng)等許多領(lǐng)域當(dāng)中。本因特網(wǎng)終端設(shè)計(jì)方案中使用的MSP430F149是TI公司于2000年增加的MSP430F1X中的一員。[12]理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)際網(wǎng)。IP的基本任務(wù)是通過(guò)網(wǎng)際網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)報(bào),各個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)之間是相互獨(dú)立的。

6、主機(jī)上的IP層基于數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù)向傳輸層提供服務(wù)。IP從源運(yùn)輸實(shí)體取得數(shù)據(jù),通過(guò)它的數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)傳給目的主機(jī)的IP層。網(wǎng)關(guān)通過(guò)下一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)傳到目的主機(jī)或下一網(wǎng)關(guān)。[12]2.4地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP(AddressResolutionProtocol)在TCPIP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,每個(gè)主機(jī)分配的組位IP地址只是一種邏輯地址,這樣在傳送時(shí)必須轉(zhuǎn)換成物理地址,ARP協(xié)議就是完成這一功能的。ARP使主機(jī)可以找到同一物理網(wǎng)絡(luò)中任一物理主機(jī)的物理地

7、址,只需給出該主機(jī)的網(wǎng)際地址即可。可見(jiàn),基本網(wǎng)絡(luò)的物理編址對(duì)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)是透明的。[12]2.5其它協(xié)議在因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議當(dāng)中,還有其它相關(guān)的協(xié)議,如:反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)、用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)、網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP(InterwkcontrolMessageProtocol)、超文本傳輸協(xié)議(hypertexttrans

8、ferprotocol)等,它們?cè)谝蛱鼐W(wǎng)的數(shù)據(jù)交換當(dāng)中都有什么重要的作用,本文限于篇幅,不一一詳細(xì)介紹。[12]3.硬件設(shè)計(jì)[1]本設(shè)計(jì)中所用到的兩個(gè)重要組件為T(mén)I公司的微處理器MSP430F149和Microchip公司的以太網(wǎng)控制器ENC28J60,下面簡(jiǎn)單介紹一下這兩個(gè)組件,再論述硬件實(shí)施方案。[12]3.1MSP430F149[2]MSP430F149具有60K字節(jié)的FLASH存儲(chǔ)器和2K字節(jié)的RAM、看門(mén)狗定時(shí)器(Watchd

9、ogTimer)、6個(gè)8位的通用IO口、12位AD轉(zhuǎn)換器、2個(gè)串行通信接口和1個(gè)硬件乘法器等。MSP430F149的60K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器足以存儲(chǔ)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù),6個(gè)通用IO口既可以用來(lái)控制以太網(wǎng)控制器ENC28J60,也可以用來(lái)執(zhí)行其它的用戶(hù)命令,12位AD轉(zhuǎn)換器可以用來(lái)在終端采集數(shù)據(jù),然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)給用戶(hù).[12]4ENC28J60概述ENC28J60是全球目前最小封裝的以太網(wǎng)控制器,在此之前,嵌入式設(shè)計(jì)人員在為遠(yuǎn)程控制或監(jiān)控提供應(yīng)

10、用接入時(shí)可選的以太網(wǎng)控制器都是專(zhuān)為個(gè)人計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,既復(fù)雜、又占空間,且比較昂貴。目前市場(chǎng)上大部分以太網(wǎng)控制器采用的封裝均超過(guò)80引腳,而符合IEEE802.3協(xié)議的ENC28J60只有28引腳,就能既提供相應(yīng)的功能,又可以大大簡(jiǎn)化相關(guān)設(shè)計(jì),并減小占板空間。此外,ENC28J60以太網(wǎng)控制器采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的SPI?串行接口,只需4條連線(xiàn)即可與主控單片機(jī)連接。這些功能加上由Microchip免費(fèi)提供的、用于單片機(jī)的TCPIP軟件堆棧,使之

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