【正文】 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。 CPU發(fā)送數(shù)據(jù)時，先將一幀數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程 DMA 通道送到RTL8019AS 的發(fā)送緩沖區(qū)，然后發(fā)出傳送命令。 表 42：接收數(shù)據(jù)包幀結(jié)構(gòu) PR SD DA SA TYPE DATA PAD FCS ≤1500 字節(jié) 可選 32位 RTL8019AS 數(shù)據(jù)的收發(fā)（包括數(shù)據(jù)的讀寫訪問）是通過一種稱為 DMA 方式進(jìn)行的，按數(shù)據(jù)鏈路不同劃分為遠(yuǎn)程 DMA（ Remote DMA）和本地 DMA（ Local DMA）兩部分。 —NPT：下一頁指針，指的是接收緩沖區(qū)下一頁首地址。 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(xué)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 。該校驗由網(wǎng)卡自動計算、自動生成、自動校驗、自動在數(shù)據(jù)段后面填入。由于以太網(wǎng)幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包最小不能小于 60 字節(jié) , 除去（ DA，SA， TYPE14 字節(jié)），還必須傳輸 46 字節(jié)的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)不足 46 字節(jié)時，后面補 000000…...( 當(dāng)然也可以補其它值 ) —FCS： 32 位數(shù)據(jù)校驗位。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)。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）。 —SA：源地址， 48 位，表明該幀的數(shù)據(jù)是哪個網(wǎng)卡發(fā)的，即發(fā)送端的網(wǎng)卡地址，同樣是 6個字節(jié)。 —DA：目的地址，以太網(wǎng)的地址為 48 位 (6 個字節(jié) )二進(jìn)制地址，表明該幀傳輸 給哪個網(wǎng)卡。 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(jìn)行具體的分析和說明，以便更好的進(jìn)行編程和設(shè)計。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 。 10H： DMA 地址（ 10H—17H 的 8個地址是一樣的，都可以用來做 DMA 端口，只要用其中的一個就可以了）。其中 00H—0FH共 16個地址，為寄存器地址； 10H—17H共 8地址，為 DMA地址； 18H—1FH共 8個地址，為復(fù)位端口。因此這里 做一些簡單的介紹。 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。這里就不做更深的介紹和說明了，這里所寫的主要程序是完成通信必須要有的，是 PC 機和 DSP 芯片實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的最基本的主要程序。 其主要程序代碼如下： Public ReceiveData As Byte Private Sub Form_Load() = sckUDPProtocol ；采用 UDP方式通信 = ；設(shè)置要與其通信的 DSP端的 IP地址 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 20 =9000 ；設(shè)置 DSP端的通信端口 = 8500；設(shè)置本地計算機端的通信端口 8500 End Sub Private Sub (ByVal bytesTotalAs Long) Winsock1. GetData ReceiveData ( ) , vbArray + vbByte 。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)。如想乙機向甲機傳送數(shù)據(jù)，只需仿照 西南科技大學(xué)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。另外， UDP 應(yīng)用程序可以是客戶機，也可以是服務(wù)器程序，而不必向 TCP 應(yīng)用程序那樣必須分別建立客戶機程序和服務(wù)器程序。你只需通過設(shè)置控件的屬性并調(diào)用其方法就可輕易連接到一臺遠(yuǎn)程計算機中，并且還可以雙向交換數(shù)據(jù)，而這一切都不需你了解 UDP 的細(xì)節(jié)或調(diào)用低級的 Winsock APIs。可是，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。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(xué)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。當(dāng)然除了這些以外還有一些方法這里就不做過多的介紹了。在程序設(shè)計的過程中我們要能夠根據(jù)設(shè)計的要求編寫合理的程序從而實現(xiàn)既定的功能，就 Winsock 控件來說要想 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 最大限度的實現(xiàn)設(shè)計的功能，就必須充分的利用 Winsock 控件的巨大潛力，下面我就對 Winsock 控件的不部分方法和事件作一些簡單的說明和探索。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(jìn)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(yuǎn)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）。而 RemoteHost用來返回或設(shè)置遠(yuǎn)程計算機， RemoteHostIP 用來返回遠(yuǎn)程計算機的 Ip 地址， RemotePort 用來返回或設(shè)置要連接的遠(yuǎn)程端口號， State 用來返回控件的狀態(tài)。 VB 編程所用 Winsock 控件的屬性 Winsock 控件有比較多的屬性，它們對通信程序的編寫有很大的作用，可以減少和方便程序設(shè)計，在程序的設(shè)計過程中要特別注意其屬性的設(shè)置。其使用方法也大同小異，在本設(shè)計中利用 Visual Basic 的 Winsock 控件來實現(xiàn)PC 機與 DSP 的通信控制。 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。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。因此計算機應(yīng)用程序也由傳統(tǒng)的單機處理模式轉(zhuǎn)向以多機通信為主的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)。 設(shè)計者的 C/C++語言源程序在 CCS集成環(huán)境下生成一個可執(zhí)行的目標(biāo)文件或可下載的目標(biāo)文件，最終可將這個目標(biāo)文件下載到系統(tǒng)的 FLASH芯片之中，使得DSP系統(tǒng)可以脫離仿真環(huán)境獨立工作 [14]。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。它的出現(xiàn)大大簡化了 DSP的開發(fā)工作 [14]。 CCS的功能十分強大，它集成了代碼的編輯，編譯，鏈接和調(diào)試等諸多功能，而且支持 C/C++和匯編的混合編程。因此我們利用 DSP進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計也離不開 CCS軟件的大力支持。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。 總之，通過這一章的研究和學(xué)習(xí)，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) 。 本章小結(jié) 在本章中，主紹介紹了基于 DSP 和 以太網(wǎng) 數(shù)據(jù) 采集 系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計 的一些硬件環(huán)境和實現(xiàn) ， 為設(shè)計的順利完成奠定了基礎(chǔ)，特別是對 DSP 的 C5509A 和RTL8019AS 兩個芯片做了簡要的說明，對硬件的實現(xiàn)和 AD 轉(zhuǎn)換也做了粗略的描述，這些都有利于我們深入的理解設(shè)計的要點和需要注意的方面。該方案中 DSP為核心芯片，通過它控制 AD轉(zhuǎn)換芯 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 15 片和以太網(wǎng)控制芯片 RTL8019AS，進(jìn)而完成接入網(wǎng)絡(luò)的工作和數(shù)據(jù)采集處理的擴展功能。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(jìn)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。 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。內(nèi)置16KB的 SRAM，用于收發(fā)緩沖 [7]； 全雙工，收發(fā)同時達(dá)到 10Mbps。 由前面硬件芯片介紹可知我們選擇的網(wǎng)絡(luò)接口芯片是臺灣 Realtek公司生產(chǎn)的RTL8019AS以太網(wǎng)控制器，該芯片支持 。 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。 其次，它具有優(yōu)化的 CPU結(jié)構(gòu)，先進(jìn)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。 基于 DSP和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ‖方案選擇了由德州儀器公司生產(chǎn)的 DSP TMS320C5509A作為系統(tǒng)主控制單元及實現(xiàn)協(xié)議處理模塊的功能。另外網(wǎng)絡(luò)適配器接口芯片上應(yīng)該具有片上 RAM，這樣在數(shù)據(jù)量大的時候不會在網(wǎng)絡(luò)接口處產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。 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。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)。當(dāng)然，用戶也可以根據(jù)產(chǎn)品成本的要求來選擇其它型號的 DSP芯片，由于 DSP大多為 16位 或 32位芯片，即使在和 51系列同等主頻的情況下，數(shù)據(jù)處理速度也會快上很多倍，在很多準(zhǔn)實時或?qū)崟r數(shù)據(jù)處理和傳輸場合，這點顯得尤為重要，這也是我們采用 DSP芯片替代 MCU實現(xiàn)嵌入式以網(wǎng)絡(luò)終端的主要原因之一。 硬件 設(shè)計 硬件 設(shè)計 框圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 基于上節(jié)主要芯片器件的介紹，課題設(shè)計的基于 DSP和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件框圖 如圖 31所示。 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。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。此外， 8條 IRQ總線和 16條基本地址總線為大資源情況下提供了寬松的環(huán)境。然而，為了特殊的應(yīng)用而得不到即插即用功能的兼容性， RTL8019AS支持 JUMPER和 JUMPERLESS選項。這個特性不僅強帶寬從 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。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。 （ ４ ） 等待下一個啟動信號。 （ ２ ） 經(jīng)過一個采樣時間的延遲后，將采樣結(jié)果放入轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器保存。 （ ２ ） 2 個模擬輸入通道（ AIN0—