【正文】 不僅強帶寬從 10到 20MBPS，而且免了由于以太網(wǎng)頻道爭奪特性導(dǎo)致的讀出多路存取協(xié)議的問題。 RTL8019AS用 16k字節(jié) SRAM設(shè)計在單片芯片 上，它的設(shè)計不僅提供了更多友好的功能，而且節(jié)省了 SRAM存儲資源。 考慮到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的高速性，以及處理器數(shù)據(jù)吞吐量的有限性，所以要選擇一片靜態(tài)存儲器來作為接收數(shù)據(jù)的緩存。 第三， C5509A的有較高的頻率，完全可以滿足控制、協(xié)議封裝和讀取網(wǎng)絡(luò)接口芯片的速度要求。而且我們對 AD轉(zhuǎn)換芯片的介紹和設(shè)計，可以很好的實現(xiàn) 設(shè)計進一步擴展所需要的良好基礎(chǔ)，在設(shè)計的過程中我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)各種模擬信號的采集、處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸，所以對 AD轉(zhuǎn)換芯片及應(yīng)用作了介紹，有利于功能的延展。本章的實現(xiàn) 是本論文的重點和難點，也是整個設(shè)計的關(guān)鍵。實時分析和數(shù)據(jù)可視化增強了實時、嵌入式信號處理的開發(fā)過程，提供了配置、構(gòu)造、跟蹤和分析程序的工具、把傳統(tǒng)的 DSP調(diào)試技術(shù)向前提高了一大步，大大降低了 DSP系統(tǒng)的開發(fā)難度。 Winsock 控件是一個在運行中不可見的控件，它以部件的形式將 Winsock API形象的呈現(xiàn)給程序員。對于一些麻煩的通訊程序設(shè)計還需要增家更多的屬性控制從而實現(xiàn)程序的完美設(shè)計，在本畢業(yè)設(shè)計的過程中采用了 VB 的 Winsock 控件進行控制，在設(shè)計的過程中需要對本地計算機的網(wǎng)絡(luò)地址以及遠程的主機網(wǎng)絡(luò)地址做一定的設(shè)定（例如：設(shè)計需要設(shè)定通信協(xié)議為 UDP協(xié)議，這就需要在屬性 Protocol 的設(shè)定中設(shè)置為 1－ sckUDPProtocol）?？墒?，如果要從頭開始完全由自己來編寫一段用于通信的程序，必須對相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其他的一些較底層的技術(shù)有較深入的了解，這可不是一件容易的事。為滿足不同場 合的需求 ,可將 PC端 VB中通信協(xié)議定義為 UDP( sckUDPPro2tocol) 模式或 TCP ( sckTCPProtocol)模式 ,TCP是面向連接的服務(wù) ,UDP是一個非常基本的接口 協(xié)議 ,提供無連接的服務(wù)。因此這里 做一些簡單的介紹。 針對 以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸幀格式中的各個數(shù)據(jù)段進行具體的分析和說明，以便更好的進行編程和設(shè)計。因為以太網(wǎng)規(guī)定整個傳輸包的最大長度不能超過 1514 字節(jié)。 —NPT：下一頁指針，指的是接收緩沖區(qū)下一頁首地址。然后通過 DMA端口從 緩沖區(qū)中把數(shù)據(jù)讀出或是把數(shù)據(jù)寫入緩。 對于上面介紹的各數(shù)據(jù)段的內(nèi)容， 我們可以知道實際應(yīng)用中 PR,SD,PAD,FCS 這幾個數(shù)據(jù)段我們不用理它 ,它是由網(wǎng)卡自動產(chǎn)生的 ,我們要了解 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 22 DA,SA,TYPE,DATA 四個數(shù)據(jù)段的內(nèi)容，而 RTL8019AS 的數(shù)據(jù)包收發(fā)格式略有不同，其收發(fā)數(shù)據(jù)格式如表 42所示 。如： 0800H 表示數(shù)據(jù)為 IP 包， 0806H 表示數(shù)據(jù)為 ARP 包， 814CH 是 SNMP 包 ,8137H 為 IPX/SPX包，（小于 0600H 的值是用于 IEEE802 的，表示數(shù)據(jù)包的長度）。對于這些地址在設(shè)計的時候是需要用到的，因此 要重點了解 。 RTL8019AS的編程 RTL8019AS 的編程 所用資源 RTL8019AS是一種高集成度的以太網(wǎng)控制器，它能夠簡單的解答即插即用NE2020兼容適配器，而且它還有很多優(yōu)異的特性，能夠很好的滿足網(wǎng)絡(luò)控制和傳輸?shù)娜蝿?wù)，實現(xiàn)設(shè)計所需要的要求。如想乙機向甲機傳送數(shù)據(jù)，只需仿照 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 19 上面的過程設(shè)置即可）、 UDP 協(xié)議在通訊時要知道對方的 IP 和 Por（最簡單的方法是建立一個配置文件，里面放置了局域網(wǎng)上每臺計算機的名 字、 IP 和 Port，在程序初始化時讀出所有信息，在程序中只要知道向誰通信，讀出其對應(yīng)的 IP 和 Port即可）等問題。上邊所介紹的一些Winsock 控件的部分方法和事件都是通信程序的基礎(chǔ)東西，要想學好用精還要加大努力從實際的要求出發(fā)，發(fā)揮自己的潛力和能力做到最好。而 RemoteHost用來返回或設(shè)置遠程計算機， RemoteHostIP 用來返回遠程計算機的 Ip 地址， RemotePort 用來返回或設(shè)置要連接的遠程端口號， State 用來返回控件的狀態(tài)。利用該控件程序員可以更方便、快捷的開發(fā)基于 TCP/IP 的應(yīng)用程序。它的出現(xiàn)大大簡化了 DSP的開發(fā)工作 [14]。 總之，通過這一章的研究和學習，我們軟件設(shè)計打下了一個堅實的基礎(chǔ)，也為 DSP 端的程序設(shè)計開了一個好頭，是我們畢業(yè)設(shè)計所必不可少的環(huán)節(jié) 。 RTL8019AS作為網(wǎng)絡(luò)適配器，通過 RJ45接口與以太網(wǎng)相連，用來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的物理層協(xié)議，主要包括與網(wǎng)絡(luò)電纜的物理連接、介質(zhì)訪問控制 (如 CSMAICD )、數(shù)據(jù)幀的拆裝、幀的發(fā)送與接收、錯誤校驗、數(shù)據(jù)信號的編 /解碼 (如曼徹斯特碼和 NRZ碼的轉(zhuǎn)換等 )、數(shù)據(jù)的串、并行轉(zhuǎn)換等功能。 其次，它具有優(yōu)化的 CPU結(jié)構(gòu)，先進的 DSP結(jié)構(gòu)能夠很好的滿足設(shè)計的各種需要，特別是低能耗的需要。在選擇協(xié)議芯片和控制芯片時，主要考慮到以下幾個方面的要求 : 該終端是作為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)終端存在的 ，所以所選擇的系統(tǒng)控制芯片必須要有足夠高的運行速度，以保證其在 10MBps的以太網(wǎng)上能夠高效的傳送數(shù)據(jù)。它仍然提供頁面模式功能，這種功能能支持在僅 16k 字節(jié)內(nèi)存系統(tǒng)空間下的 4M字節(jié)的 BROM。通過三電平控制 RTL8019AS是已制的對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 GREEN PC理想的選擇。與兩個存儲器相對應(yīng)，系統(tǒng)中設(shè)立了程序總線和數(shù)據(jù)總線，從而是數(shù)據(jù)的吞吐率提高了一倍 [2]。這里對他們做一些簡要介紹。增加偽首部是為確保報文能正確到達目的地，發(fā)送 UDP數(shù)據(jù)報的主機在計算校驗和時把目的機的 IP地址和應(yīng)有的數(shù)據(jù)都包括在內(nèi)，在接收端 UDP協(xié)議軟件對校驗和進行檢驗時，要用到攜帶 UDP數(shù)據(jù)報文的 IP數(shù)據(jù)報首部的 IP地址。 UDP 偽首部的作用不是用戶數(shù)據(jù)的真正首部，只是為了計算檢驗和時，臨時和 UDP 用戶數(shù)據(jù)連接在一起，得到一個過度的 UDP 數(shù)據(jù)報，用于就算檢驗和，偽首部即不向 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 10 下傳輸，也不向上傳輸。 UDP 不提供可靠性 :它把應(yīng)用程序傳給 IP 層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，但是并不保證它們能到達目的地。 ICMP 報文的格式如圖 22 所示。 IP提供不可靠、無連接的數(shù)據(jù)報傳送。當收到一份 IP數(shù)據(jù)報后，同樣對首部中每個 16bi進行二進制反碼的求和，由于接收方在計算過程中包含了發(fā)送方存在首部中的檢驗和，因此，如果首部在傳輸過程中沒有發(fā)生任何差錯，那么接收方計算的結(jié)果應(yīng)該為全 1；如果結(jié)果不是全 1，即檢驗和錯誤，那么 I P就丟棄收到的數(shù)據(jù)報。 3bit的標志字段中的第一位決定是否進行分片，當該位置 1時表示不分片，在該系統(tǒng)中傳輸只是在以太網(wǎng)中進行，其 MTU（ maximum transfer unit）為 1500字節(jié)，而實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不會超過一個數(shù)據(jù)包，所以對 IP數(shù)據(jù)報不分片。普通 IP數(shù)據(jù)報（沒有任何 選擇）項字段的值是 5，即頭部長度為 20字節(jié)。使 用 ARP 協(xié)議檢索到的信息都記錄在一個 ARP 表中， ARP 表作為高速緩存器進行操作，在發(fā)送同一個 IP 地址的時候，從該表中可以檢索到 MAC 地址，值得注意的是，該標記錄的信息，在寫入數(shù)分鐘后就會被刪除，這是因為同一 NIC 可以設(shè)定任意的 IP 地址，在表中記錄的信息刪除后，同一 IP 若要發(fā)送數(shù)據(jù)，則需再次執(zhí)行 ARP 協(xié)議的操作。知道主機的 IP 地址并不能讓內(nèi)核發(fā)送一幀數(shù)據(jù)給主機。 應(yīng)用層。在 TCP/IP 協(xié)議簇中，有兩個互不相同的傳輸協(xié)議 :TCP(傳輸控制協(xié)議 )和 UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 )。有時也稱作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口，通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動程序和計算機中對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 5 第 2 章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述及規(guī)范 本章主要討論我們將要實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 TCP/IP 協(xié)議簇中一些相關(guān)協(xié)議的基本理論和概念，它們的具體實現(xiàn)形式這章不做進一步的說明，待后續(xù)章節(jié)中再討論，本章是我們進行畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)睦碚摶A(chǔ)和行為規(guī)范，對設(shè)計圓滿完成起著重要的作用。例如 Email, WEB 瀏覽等，或者僅僅停留在企業(yè)與企業(yè)及與個人在商務(wù) 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 4 方面的信息交上，例如電子 商務(wù) ebusiness 等， Inter 技術(shù)將會深入到人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯碾娮釉O(shè)備中，而且勢不可擋，隨著 IA(信息電器 )的出現(xiàn)，嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正逐步取代傳統(tǒng)的以 PC 為中的應(yīng)用，成為未來 Inter 發(fā)展中的主力軍，將會廣泛應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)、工業(yè)智能化站系統(tǒng)、 LED 網(wǎng)絡(luò)控制顯示屏系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全加密系統(tǒng)等各個領(lǐng)域的各個方面。 DSP系統(tǒng)對以太網(wǎng)幀的讀寫操作通過對內(nèi)部 RAM進行遠程 DMA操作來實現(xiàn)。其中 RTL8019AS 復(fù)位初始 化后，應(yīng)對其中的部分寄存器進一步初始化，然后才能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 本課題的關(guān)鍵問題及解決方案 本課題的關(guān)鍵問題 在本系統(tǒng)的軟件設(shè)計過程中，應(yīng)該充分利用硬件資源及開發(fā)工具，使代碼達到所期望的性能，并且在 DSP 嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上集成已經(jīng)封裝的 TCP/IP 協(xié)議棧，增加網(wǎng)絡(luò)連接代碼。從應(yīng)用 工業(yè)應(yīng)用來看，以太網(wǎng)的應(yīng)用可以 大大提高勞動效率，能夠讓儀表在一些危 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 2 險的環(huán)境下取代人力工作，而得到的數(shù)據(jù)與結(jié)果比人工現(xiàn)場工作的結(jié)果更加科學，精確。特別是在生產(chǎn)和科研領(lǐng)域?qū)y試的要求越來越高，所需測試和處理的數(shù)據(jù)量也越來越巨大，有時需要多個測試儀器同時進行測試，各測試儀器之間又需要進行數(shù)據(jù)交換；而且測試領(lǐng)域也越來越廣泛，有些現(xiàn)場不適合工作人員親臨，這時就需要通過網(wǎng)絡(luò)進行控制。對于我所選擇的這個題目，有利于提高我的專業(yè)知識和實踐能力，對于即將進入工作崗位的我來說，無疑是一次好的很好的鍛煉機會，同時，本課題也具有非常強的實際價值和市場潛力?；谝蕴?網(wǎng)的 I/O 設(shè)備是將以太網(wǎng)接口直接嵌入到設(shè)備內(nèi)部，所以使得設(shè)備更簡潔，體積更小，安裝也更靈活。 46 結(jié) 論 45 測試的簡要說明 18 通信程序的主要代碼及作用 12 硬件選擇和實現(xiàn) 10 第 3 章 系統(tǒng)硬件實現(xiàn) 5 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層 1 本課題研究的主要內(nèi)容 最后，對設(shè)計軟件進行了測試。同時，討論了在 DSP 開發(fā)環(huán)境下的主程序設(shè)計和 C 語言開發(fā)程序需要編寫的輔助文件，包括頭文件、中斷向量文件和命令文件。 2 本課題的關(guān)鍵問題 20 RTL8019AS 的初始化和編程 48 致 謝 而隨著 以太網(wǎng)接口控制器和 DSP 微處理器的價格不斷下降，使得將以太網(wǎng)直接集成到基于 DSP 等嵌入式系統(tǒng)的測試、采集、工業(yè) I/O 設(shè)備中成為越來越明顯的趨勢。并能夠很好的利用各種資源來完成設(shè)計的需要。例如，在工業(yè) 中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，也可以將其作為其于 DSP和以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)測試平臺開發(fā)過程中的調(diào)試工具，從而加速把以太網(wǎng)集成到測試、采集和工業(yè) I/O儀器中的開發(fā)進程。 根據(jù)擴展需要實現(xiàn) AD 轉(zhuǎn)換，為多樣信號采集和處理打下基礎(chǔ)。 DSP 和以太網(wǎng)的初始化程序： 基于 DSP 的以太網(wǎng)通信過程，實質(zhì)就是 DSP 對 RTL8019AS 中各種寄存器進行編程控制，在實現(xiàn)程序功能之前必須對 DSP 和 RTL8019AS 進行初始化，只有初始化后才能夠繼續(xù)進行程序的連續(xù)運行。局域網(wǎng)與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換利用 RTL8019AS內(nèi)部的雙端口 RAM作為緩存，局域網(wǎng)與內(nèi)部 R