以太網(wǎng)控制器ENC28J60及其接口技術(shù)
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引言
ENC28J60是Microchip Technology（美國微芯科技公司）近期推出的28引腳獨立以太網(wǎng)控制器。
在此之前，嵌入式系統開(kāi)發(fā)可選的獨立以太網(wǎng)控制器都是為個(gè)人計算機系統設計的，如RTL8019、AX88796L、DM9008、CS8900A、LAN91C111等。這些器件不僅結構復雜，體積龐大，且比較昂貴。目前市場(chǎng)上大部分以太網(wǎng)控制器的封裝均超過(guò)80引腳，而符合IEEE 802.3協(xié)議的ENC28J60只有28引腳，既能提供相應的功能，又可以大大簡(jiǎn)化相關(guān)設計，減小空間。
1 結構和功能
采用業(yè)界標準串行外設接口（SPI）的以太網(wǎng)控制器ENC28J60具有以下主要特征：
◆ 符合IEEE 802.3協(xié)議。內置10 Mbps以太網(wǎng)物理層器件（PHY）及媒體訪(fǎng)問(wèn)控制器（MAC），可按業(yè)界標準的以太網(wǎng)協(xié)議可靠地收發(fā)信息包數據。
◆ 具有可編程過(guò)濾功能。特殊的過(guò)濾器，包括Microchip的可編程模式匹配過(guò)濾器，可自動(dòng)評價(jià)、接收或拒收Magic PACket，單播（UNIcast）、多播（Multicast）或廣播（Broadcast）信息包，以減輕主控單片機的處理負荷。
◆ 10 Mbps SPI接口。業(yè)界標準的串行通信端口，使得低至18引腳的8位單片機也具有網(wǎng)絡(luò )連接功能。
◆ 可編程8 KB雙端口SRAM緩沖器。以高效的方式進(jìn)行信息包的存儲、檢索和修改，以減輕主控單片機的內存負荷。該緩沖存儲器提供了靈活可靠的數據管理機制。
2 硬件設計
ENC28J60的硬件設計需要注意復位電路，時(shí)鐘振蕩器，振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器，時(shí)鐘輸出引腳，變壓器、終端和其他外部器件，輸入/輸出電平等幾個(gè)方面。（圖1可供參考）
2.1 復位電路
ENC28J60有上電復位(Power-on Reset)功能，RESET引腳上的低電平使ENC28J60進(jìn)入復位模式；RESET引腳內部有弱上拉電阻。ENC28J60的硬件連接如圖1所示。
2.2 時(shí)鐘振蕩器
ENC28J60需要一個(gè)25 MHz的晶振，接在OSC1和OSC2腳上；也可由外部時(shí)鐘信號來(lái)驅動(dòng)。此時(shí)3.3 V的外部時(shí)鐘接在OSC1腳上，OSC2斷開(kāi)或者通過(guò)一個(gè)電阻接地來(lái)降低系統噪聲。
2.3 振蕩器啟動(dòng)定時(shí)器
ENC28J60內部有一個(gè)振蕩器啟動(dòng)時(shí)鐘OST(Oscillator Startup Timer)，上電7 500個(gè)時(shí)鐘周期(300 μs)，OST期滿(mǎn)后內部的PHY方能正常工作。這時(shí)不能發(fā)送或者接收報文。上位機可通過(guò)檢測ENC28J60內部ESTAT寄存器中的CLKRDY位的狀態(tài)來(lái)決定是否可設置發(fā)送或接收報文。
需要注意的是，當ENC28J60上電復位或者從PowerDown模式下喚醒時(shí)，必須檢測ESTAT寄存器中的CLKRDY是否置位。只有CLKRDY置位后才能發(fā)送、接收報文，訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)寄存器。
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