【正文】 NE2022 兼容寄存器一些功能也作一些介紹，例如：CR（指令寄存器，00H；Type=R/W ）這個(gè)寄存器用來選擇寄存器頁面，使能夠或者使不能夠遠(yuǎn)程DMA 操作和命令。針對NE2022詳細(xì)內(nèi)容如下：NE2022寄存器這組寄存器包括寄存器的4個(gè)頁面,它們在CR寄存器中通過 PS0和PS1 16 個(gè)寄存器。RTL8019AS芯片中的寄存器根據(jù)地址和功能能夠大概分為兩組:一組對NE2022,另外一組對即插即用。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)寫入緩沖區(qū)。CPU發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，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?！狽PT：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(shí)際應(yīng)用中PR,SD,PAD,FCS 這幾個(gè)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DA,SA,TYPE,DATA 四個(gè)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(yàn)由網(wǎng)卡自動計(jì)算、自動生成、自動校驗(yàn)、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(shí)，后面補(bǔ)000000…...(當(dāng)然也可以補(bǔ)其它值)—FCS：32 位數(shù)據(jù)校驗(yàn)位。因?yàn)橐蕴W(wǎng)規(guī)定整個(gè)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）?！猄A：源地址，48 位，表明該幀的數(shù)據(jù)是哪個(gè)網(wǎng)卡發(fā)的，即發(fā)送端的網(wǎng)卡地址，同樣是6個(gè)字節(jié)?！狣A：目的地址，以太網(wǎng)的地址為48 位(6 個(gè)字節(jié))二進(jìn)制地址，表明該幀傳輸給哪個(gè)網(wǎng)卡。針對以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸幀格式中的各個(gè)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(jì)。對于這些地址在設(shè)計(jì)的時(shí)候是需要用到的，因此要重點(diǎn)了解。10H：DMA 地址（10H—17H 的8個(gè)地址是一樣的，都可以用來做DMA 端口，只要用其中的一個(gè)就可以了）。其中00H—0FH共 16個(gè)地址，為寄存器地址；10H—17H 共8地址，為DMA 地址；18H—1FH共 8個(gè)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NE2022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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(jī)和 DSP 芯片實(shí)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 BytePrivate 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 =9000 ；設(shè)置DSP 端的通信端口 = 8500；設(shè)置本地計(jì)算機(jī)端的通信端口 8500End SubPrivate 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(gè)非?；镜慕涌趨f(xié)議,提供無連接的服務(wù)。如想乙機(jī)向甲機(jī)傳送數(shù)據(jù)，只需仿照上面的過程設(shè)置即可） 、UDP 協(xié)議在通訊時(shí)要知道對方的IP 和 Por（最簡單的方法是建立一個(gè)配置文件，里面放置了局域網(wǎng)上每臺計(jì)算機(jī)的名字、IP 和 Port，在程序初始化時(shí)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(jī)，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(jī)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(jì)算機(jī)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?？墒牵绻獜念^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(shí)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(jì)的過程中我們要能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的要求編寫合理的程序從而實(shí)現(xiàn)既定的功能，就 Winsock 控件來說要想最大限度的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(jì)還需要增家更多的屬性控制從而實(shí)現(xiàn)程序的完美設(shè)計(jì)，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中采用了 VB 的 Winsock 控件進(jìn)行控制，在設(shè)計(jì)的過程中需要對本地計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址以及遠(yuǎn)程的主機(jī)網(wǎng)絡(luò)地址做一定的設(shè)定（例如：設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)，RemoteHostIP 用來返回遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)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(jì)，在程序的設(shè)計(jì)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(jì)中利用 Visual Basic 的 Winsock 控件來實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與 DSP 的通信控制。Winsock 控件是一個(gè)在運(yùn)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(jì)算機(jī)應(yīng)用程序也由傳統(tǒng)的單機(jī)處理模式轉(zhuǎn)向以多機(jī)通信為主的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)。設(shè)計(jì)者的C/C++語言源程序在CCS 集成環(huán)境下生成一個(gè)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(gè)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(dú)立工作 [14]。實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)可視化增強(qiáng)了實(shí)時(shí)、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(qiáng)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(jì)也離不開CCS 軟件的大力支持。本章的實(shí)現(xiàn)是本論文的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是整個(gè)設(shè)計(jì)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(jì)打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為 DSP 端的程序設(shè)計(jì)開了一個(gè)好頭，是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)的一些硬件環(huán)境和實(shí)現(xiàn)，為設(shè)計(jì)的順利完成奠定了基礎(chǔ)，特別是對 DSP 的 C5509A 和RTL8019AS 兩個(gè)芯片做了簡要的說明，對硬件的實(shí)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(jì)的要點(diǎn)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(kuò)展功能。而且我們對AD轉(zhuǎn)換芯片的介紹和設(shè)計(jì)，可以很好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)進(jìn)一步擴(kuò)展所需要的良好基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)的過程中我們?yōu)榱藢?shí)現(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(shí)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(yàn)、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(shí)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。 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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)，主要考慮到以下幾個(gè)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(yùn)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(shí)時(shí)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)處理和傳輸場合，這點(diǎn)顯得尤為重要，這也是我們采用DSP芯片替代MCU 實(shí)現(xiàn)嵌入式以網(wǎng)絡(luò)終端的主要原因之一。 硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)框圖基于上節(jié)主要芯片器件的介紹，課題設(shè)計(jì)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(jì)在單片芯片上，它的設(shè)計(jì)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(xiàng)。這個(gè)特性不僅強(qiáng)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(gè)啟動信號。（２）經(jīng)過一個(gè)采樣時(shí)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(gè)模擬輸入通道（AIN0—AIN1）（３）采樣和保持獲取時(shí)間窗口有單獨(dú)的預(yù)定標(biāo)控制。與兩個(gè)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]。DSP 芯片采用哈佛體系結(jié)構(gòu)，將指令和存儲器存放在同一存儲空間之中，統(tǒng)一編址。而我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所選擇的 TMS320C5509A 芯片除了具有 TMS320C55xx 系列芯片的共有有點(diǎn)外，它還具備了設(shè)計(jì)需要的一切條件，滿足設(shè)計(jì)的現(xiàn)有要求和以后的升級需要，同時(shí)它性價(jià)比也較為合適 [1]。與 TMS320C54xx 系列相比由了較大的提高，它采用了變指令長度以提高代碼效率，增強(qiáng)并行機(jī)制來以提高循環(huán)效率。這里對他們做一些簡要介紹。而為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的需要我們花費(fèi)了大量的時(shí)間來搜集相關(guān)的資料，除了上章所提到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議外，我們這章介紹了基于 DSP 和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)介紹了主要的芯片 C5509A 芯片、AD 轉(zhuǎn)換模塊、RTL8019AS 芯片的相關(guān)知識以及硬件的具體實(shí)現(xiàn)。第 3 章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)基于 DSP 和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)市場的需要和發(fā)展的趨勢而研究和設(shè)計(jì)的。 本章小結(jié) 在本章中，主紹介紹了基于 DSP 的以太網(wǎng)系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本知識和規(guī)范，對地址解析協(xié)議(ARP) 、國際協(xié)議(IP) 、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(ICMP) 、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)做了一些簡單的分析，從而對畢業(yè)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)部分做了探索。增加偽首部是為確保報(bào)文能正確到達(dá)目的地，發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī)在計(jì)算校驗(yàn)和時(shí)把目的機(jī)的 IP地址和應(yīng)有的數(shù)據(jù)都包括在32 位源 IP 地址32 位目的 IP 地址全 0 8 位協(xié)議 16 位 UDP 長度16 位源端口號 16 位目的端口號16 位 UDP 長度 16 位 UDP 檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)12 字節(jié)偽首部UDP 首部內(nèi)，在接收端UDP協(xié)議軟件對校驗(yàn)和進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，要用到攜帶 UDP數(shù)據(jù)報(bào)文的IP數(shù)據(jù)報(bào)首部的IP地址。校驗(yàn)方法和 IP首部校驗(yàn)相同，也是計(jì)算16bit的二進(jìn)制反碼和。如果計(jì)算的 UDP數(shù)據(jù)包長度與UDP首部長度字段