基于W5100以太網(wǎng)接入設備的設計

　　引言

　　隨著(zhù)人們生活水平的提高及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以太網(wǎng)無(wú)不滲透到日常生活的每個(gè)角落，如使用電腦上網(wǎng)、手機上網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )電視、遠程登錄等。如何讓電飯煲、洗衣機、電冰箱、微波爐等家電設備接入以太網(wǎng)就成為人們關(guān)心的話(huà)題。因此，設計出一款簡(jiǎn)單、可靠、廉價(jià)、實(shí)用的以太網(wǎng)接入設備來(lái)實(shí)現家用電器接入以太網(wǎng)顯得尤為重要。下面主要介紹以太網(wǎng)接入設備的硬件及軟件設計。

　　硬件設計

　　以太網(wǎng)接入設備硬件電路主要由微處理器(LPC2214)、固件網(wǎng)絡(luò )芯片(W5100)、鍵盤(pán)顯示電路、AC/DC電源變換電路、串口電平變換電路(MAX232)及以太網(wǎng)變量器等組成，其原理框圖如圖1所示。

　　WIZnet公司的W5100是一款多功能的單片網(wǎng)絡(luò )接口芯片，內部集成了全硬件TCP/IP 協(xié)議棧、以太網(wǎng)介質(zhì)傳輸層(MAC)和物理層(PHY)。硬件TCP/IP協(xié)議棧支持TCP、UDP、IPv4、ICMP、ARP、IGMP 和PPPoE。W5100內部集成有16kB存儲器用于數據傳輸。使用時(shí)不需要考慮以太網(wǎng)的控制，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的端口(Socket)編程。主要應用于高集成、高穩定、高性能和低成本的嵌入式系統中，可實(shí)現無(wú)操作系統的Internet連接。

　　LPC2214為NXP公司ARM7TDMI-S系列處理器的一種，具有片內16k字節靜態(tài)RAM和256k字節片內FLASH。支持片內Boot裝載程序實(shí)現在系統編程(ISP)和在應用中編程(IAP)，需要的外圍器件較少，非常適合低成本的應用場(chǎng)合。

　　W5100與微處理器之間支持直接總線(xiàn)、間接總線(xiàn)和SPI總線(xiàn)接三種接口方式。

　　直接總線(xiàn)接口

　　直接總線(xiàn)接口采用15位地址線(xiàn)(A0～A14)，8位數據線(xiàn)(D0～D7)，另加片選(CS/)，讀(RD/)，寫(xiě)(WR/)及中斷(INT/)等信號線(xiàn)。W5100采用25MHz晶體，LPC2214采用12MHz晶體。

　　W5100的PHY接口TXOP、TXON、RXIP和RXIN等四根信號線(xiàn)直接連接到以太網(wǎng)變量器上，變量器的另一側則接上RJ45以太網(wǎng)插座，用于以太網(wǎng)接入。