基于W5100的遠程控制器設計
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1．1 控制器的硬件設計
傳統的嵌入式Internet系統設備基本上全部是采用軟件方法來實現TCP／IP協議棧。用軟件設計TCP／IP協議棧對開發人員軟件能力要求很高，要求對操作系統和TCP／IP協議有一定程度的熟悉，并且高檔微控制器和實時操作系統的價格也很高；另外，由于網絡協議都比較大而且復雜，寫入軟件后穩定性欠佳。因此直接采用硬件TCP／IP協議芯片(W5100)實現組網方案，具有設計簡單、靈活的特點，并且不需要實時操作系統的支持。
W5100高度集成了成熟的TCP／IP協議棧、以太網MAC層，PHY層等，支持TCP，UDP，IPv4，ICMP，ARP，IGMP和PPPoE等協議，這些協議已經在很多領域經過了多年的驗證。它支持4個獨立的socket通信，內部16KB的發送／接收緩沖區可快速進行數據交換，最大有效通信率可達到25 Mb／s。使用W5100不需要考慮以太網的控制，只需進行簡單的端口(socket)編程，同訪問外部存儲器一樣簡單。它提供兩種并行總線接口(直接總線和間接總線)以及串行SPI接口，W5100大大減少了硬件接口設計和網絡編程的工作量，并且可以實現可靠穩定運行的遠程數據通信系統。
基于W5100的遠程控制器主要由微控制器ARM7，溫度傳感器DS18B20，W5100網絡接口芯片，RS 232，RS 485以及RJ-45接口等芯片組成。微控制器ARM7采用的是飛利浦的LPC2131，它是32位微處理器，采用馮·諾依曼結構(數據和指令混合編址)，并且內核采用的是ARM7TDMI-S核。LPC2131具有如下特性：8 KB片內SRAM；32 KB片內FLASH，128位寬度接口／加速器實現高達60 MHz的操作頻率；8路10位A／D轉換器；2個32位定時器(帶4路捕獲和4路比較通道)，PWM單元(6路輸出)和看門狗；2個UART，2個高速I2C接口(400 Kb／s)，SPI，SSP；通過向量中斷控制器，可配置優先級和向量地址。
由于LPC2131所具有的特性以及它較小的封裝(LQFP64)和極低的功耗使LPC2131可以理想的應用于小型系統中，如通信網關、協議轉換器和工業控制等。遠程控制器的硬件設計原理框圖如圖2所示。在設計中，LPC2131與W5100通過SPI接口進行連接，LPC2131作為SPI主設備，W5 100作為從設備，并由LPC2131為W5100提供時鐘信號。LPC2131通過RS 232接口與本地的設備實現通信和控制，同時通過RS 485接口實現TCP ／IP協議與現場RS 485總線之間的協議轉換。DS18B20溫度傳感器可以實時監控本地工作環境的溫度變化，如果現場工作環境溫度過高或者過低，則可以通過TCP／IP網絡向遠程的控制中心報警。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162209.htm
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