以太網(wǎng)控制芯片W5100的存儲裝置設計

摘要：利用MSP430系列單片機直接控制以太網(wǎng)控制芯片W51000進(jìn)行數據傳輸和存儲，給出了系統的工作原理、硬件連接和軟件實(shí)現方法。該裝置通過(guò)雙絞線(xiàn)與計算機相連，可以實(shí)現遠距離、快速的數據傳輸及存儲。
關(guān)鍵詞：W5100；MSP430；數據存儲

引言
網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放性和全球化，促進(jìn)了人類(lèi)知識的共享和經(jīng)濟的全球化。以太網(wǎng)技術(shù)以其靈活方便的連接方式、良好的開(kāi)放性、高效、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地應用于各種計算機網(wǎng)絡(luò )，并且還在不斷地發(fā)展。目前，網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在電子產(chǎn)品中的應用越來(lái)越廣，更多的設備需要提供網(wǎng)絡(luò )接口，以方便與外部互聯(lián)通信。
隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的測試系統、控制機構等都需要實(shí)時(shí)地、快速地并且遠距離地傳輸數據。傳統的存儲裝置利用RS232、RS485等串口，數據傳輸速率非常有限，面對大數據量實(shí)時(shí)傳輸的要求顯得無(wú)能為力?，F在流行的USB總線(xiàn)可以達到非常高的傳輸速率，但傳輸距離有較大的限制。利用以太網(wǎng)接口實(shí)現快速、遠距離的數據傳輸和存儲是一種非常好的解決方法。

1 系統硬件設計
系統結構框圖如圖1所示。該存儲裝置由雙絞線(xiàn)接口RJ45口、以太網(wǎng)接口芯片W5100、TI公司的MSP430系列單片機MSP430FG4618、電源模塊、串口讀數口等組成。計算機通過(guò)自身的網(wǎng)卡及網(wǎng)線(xiàn)與該存儲設備相連。RJ45口采用集成網(wǎng)絡(luò )變壓器的13F-60FGYDPNW2NL，可以減少硬件平臺的面積，并且使連接更方便。這種網(wǎng)口自帶兩個(gè)小燈，可以直觀(guān)地顯示雙絞線(xiàn)的連接情況和數據的傳輸情況。

、寫(xiě)信號線(xiàn)、片選信號、中斷信號INT分別與單片機的通用I／O引腳相連。W5100上的復位引腳采用低電平復位，至少要保持20 ms的復位時(shí)間，此處采用阻容電路對其進(jìn)行復位。調節電阻值到10 kΩ，電容值到10μF。

W5100供電電壓為3．3 V和1．8 V，其中1．8 V可由芯片內部線(xiàn)性穩壓電源產(chǎn)生，外接濾波電路后供回芯片。W5100通過(guò)異步數據地址等接口與單片機相接。芯片的以太網(wǎng)物理單元通過(guò)接收RXIP／RXIN和發(fā)送TXOP／TXON，將網(wǎng)絡(luò )接口RJ45和雙絞線(xiàn)接入到計算機當中。
W5100與單片機的接口方式有3種：直接總線(xiàn)接口模式、間接總線(xiàn)接口模式和SPI模式。其中，直接總線(xiàn)接口模式適用于大數據量傳輸的情況；SPI模式的接口連線(xiàn)較少，適用于數據量不大、傳輸速率相對較低的情況；間接總線(xiàn)接口模式下的數據傳輸性能則介于兩者之間。在本系統中選用直接總線(xiàn)接口模式，以最大限度地提高數據的傳輸速率。