【正文】 和81來決定。實(shí)際上C8051F020在讀寫RTL8019AS時只需要5根地址線與RTL8019AS最低5位地址線相連就可以了。復(fù)位端口包括18H～1FH,共8個地址，功能一樣，用于RTL8019AS復(fù)位。RTL8019AS的20根地址線SA0～SA19，如下表21連接：表21 RTL8019AS地址線的連接SA19~SA10接地SA9~SA8SA7~SA0接單片機(jī)C8051F020的P7口 RTL8019AS與單片機(jī)的連接 RTL8019AS按功能可將其劃分為:接收模塊、CRC產(chǎn)生模塊、發(fā)送功能模塊、地址識別模塊、FIFO控制模塊、協(xié)議邏輯陣列模塊及DMA和緩沖控制模塊。表22 RTL8019AS的總線接口引腳與單片機(jī)的連接表Pin 29IORB讀信號，接到單片機(jī)的WR引腳（）Pin 30IOWB寫信號，接到單片機(jī)的RD引腳（）Pin 33RSTDRVRESET信號，接單片機(jī)的T0 ()Pin 34AEN地址有效信號，接地。Pin 36~ Pin 43SD 0~SD 78位數(shù)據(jù)總線，接單片機(jī)的P0口。LED0LED1各接一個發(fā)光二極管以反映通訊狀態(tài)：LED0表示LED_COL，即通訊有沖突；LED1表示LED_RX，即接收到網(wǎng)上的信息包。由于以太網(wǎng)的包最大可以有1500多字節(jié)，C8051F020單片機(jī)內(nèi)部RAM無法存儲這么大的包，只有放到外部RAM里。D0~D7接單片機(jī)的P7口，/OE接單片機(jī)的RD，/WR接單片機(jī)的/WR，/。因此外部存儲器62256占用單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)地址空間000OH一7FFFH，共32k字節(jié)。而DB9插座的2腳可與PC機(jī)端的串口RX0腳相連，DB9插座的3腳可與PC機(jī)端的串口TX0腳相連，5腳接地。由于具有電可擦除的特性，并且其數(shù)據(jù)可保留上百年，所以它的應(yīng)用范圍非常廣泛，非常適用于作為CPU的外部存儲器，或者作為需要存儲大量數(shù)據(jù)的外部EEPROM。管腳表如下： W29C040 FLASH ROM 表24 W29C040管腳列表管腳名稱功能描述A0A18地址的輸入口DQ0DQ7數(shù)據(jù)的輸入/輸出口CE 片選腳OE讀腳WE寫腳Vdd5V腳Vss地 圖25W29C040管腳圖 3．TCP/IP協(xié)議簡介3．1 分層結(jié)構(gòu)對于一個功能齊全以太網(wǎng)WEB服務(wù)器，需要一下幾個協(xié)議：地址解析協(xié)議（ARP），網(wǎng)際協(xié)議（IP），網(wǎng)際控制消息協(xié)議（ICMP），傳輸控制協(xié)議（TCP），超文本傳輸協(xié)議（HTTP）,它們的關(guān)系圖如下：用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程TCPUDPIPIGMPICMP硬件接口RARPARP媒 體 應(yīng)用層 運(yùn)輸層 網(wǎng)絡(luò)層 鏈路層 圖31 TCP/IP協(xié)議族中不同層次的協(xié)議TCP/IP協(xié)議最先是在UNIX系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的，后來的LINUX、DOS、Windows也實(shí)現(xiàn)了TCP/IP，隨后TCP/IP協(xié)議也被移植到其它嵌入式的處理器上。并且單片機(jī)根本沒有足夠的代碼空間實(shí)現(xiàn)全部協(xié)議?；谶@一思想，我們在設(shè)計嵌入式Internet時就可以在TCP/IP協(xié)議的子集中實(shí)現(xiàn)，從而降低設(shè)計的難度。TCP/IP協(xié)議采用分層結(jié)構(gòu)，它是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，每一層負(fù)責(zé)不同的功能，其分層模型及協(xié)議如下表31： 表31分層模型及協(xié)議應(yīng)用層 ApplicationHTTP , Telnet , FTP , SMTP , SNMP傳輸層 TransportTCP , UDP網(wǎng)絡(luò)層 InternetIP (ARP , RARP , ICMP , IGMP )鏈路層 NetworkEthernet , X , SLIP , PPP 封裝當(dāng)應(yīng)用程序用TCP傳送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)被送入?yún)f(xié)議棧中，然后逐個通過每一層直到被當(dāng)作一串比特流送入網(wǎng)絡(luò)。TCP傳給IP的數(shù)據(jù)單元稱作TCP報文段或簡稱為TCP段（TCP segment）。通過以太網(wǎng)傳輸?shù)谋忍亓鞣Q作幀（Frame）。本文的后面將詳細(xì)介紹幀頭的含義。網(wǎng)絡(luò)接口分別要發(fā)送和接收IP、ARP、和RARP數(shù)據(jù)，因此也必須在以太網(wǎng)的幀首部中加入某種形式的標(biāo)識，以指明生成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。 鏈路層的協(xié)議分析鏈路層(Link Layer):又稱數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口層，這是TCP / IP協(xié)議族的最底層，它負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)包和把數(shù)據(jù)包通過選定的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽取出IP數(shù)據(jù)包，交給IP層。除網(wǎng)絡(luò)控制器驅(qū)動外，鏈路層典型的協(xié)議就是ARP (Address Resolation Protocol)—地址解析協(xié)議。但是，TCP/IP有自己的地址，即32位的IP地址。ARP的功能就是在32位的lP地址和網(wǎng)卡MAC地址之間提供動態(tài)映射。ARP協(xié)議的功能是為32位IP地址到對應(yīng)的48位以太網(wǎng)物理地址之間提供動態(tài)映射，將上層的IP地址與底層的物理地址進(jìn)行綁定，它形成了只能使用IP地址的上層協(xié)議軟件與只能使用物理地址的下層設(shè)備驅(qū)動程序軟件之間的分界線。如果查到匹配結(jié)點(diǎn)，則相應(yīng)的以太網(wǎng)地址被寫入以太網(wǎng)幀首部，數(shù)據(jù)包被加入輸出隊列等候發(fā)送。ARP包格式如表所示:表32 ARP請求或應(yīng)答格式0 13 14 416字節(jié)以太網(wǎng)目的地址6字節(jié)以太網(wǎng)源地址2字節(jié)幀類型2字節(jié)硬件類型2字節(jié)協(xié)議類型1字節(jié)硬件地址長度1字節(jié)協(xié)議字節(jié)長度2字節(jié)操作字段6字節(jié)發(fā)送端以太網(wǎng)地址4字節(jié)發(fā)送端IP地址6字節(jié)目的以太網(wǎng)地址4字節(jié)目的IP地址 網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議分析網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)按網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)形式封裝數(shù)據(jù)報，既從原發(fā)送方到目的地報文地址和路由信息，以便讓信息可以發(fā)送到相鄰的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的任意主機(jī)上。 IP協(xié)議概述IP協(xié)議使網(wǎng)際之間的通信成為可能，是層中傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)制。所以IP協(xié)議需要完整實(shí)現(xiàn)，要特別注意IP包最大可以為65K，可以分段傳輸，而在嵌入式系統(tǒng)中根本無法容納如此大的數(shù)據(jù)包，因此一般不支持分段。IP協(xié)議是整個TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議，所有的TCP、UDP、ICMP等數(shù)據(jù)都以IP數(shù)據(jù)報格式傳輸。因此數(shù)據(jù)報傳輸?shù)目煽啃员仨氂缮蠈訁f(xié)議來負(fù)責(zé)，如TCP協(xié)議。ICMP協(xié)議中規(guī)定了多種協(xié)議類型和代碼，如果完全實(shí)現(xiàn)要浪費(fèi)不少的系統(tǒng)資源，對于普通的嵌入式Internet的應(yīng)用而言，能夠測試網(wǎng)絡(luò)的連通情況即可，因此只需要實(shí)現(xiàn)ICMP中類型號為0，代碼為0的Ping應(yīng)答協(xié)議即可。在TCP/IP協(xié)議族中，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)。它所做的工作包括把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊交給下面的網(wǎng)絡(luò)層，確認(rèn)接收到的分組，設(shè)置發(fā)送最后確認(rèn)分組的超時時鐘等。而另一方面，UDP則為應(yīng)用層提供一種非常簡單的服務(wù)。任何必需的可靠性必須由應(yīng)用層來提供。 TCP與UDP的比較傳輸控制協(xié)議(TCP: Transfer Control Protocol)和用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP: User Datagram Protocol)是因特網(wǎng)上傳輸層的協(xié)議，利用IP協(xié)議，支持應(yīng)用層所委托的數(shù)據(jù)的端對端通信。傳輸層的協(xié)議提供的是連接指定在對方計算機(jī)上運(yùn)行的特定應(yīng)用程序和希望得到的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。UDP數(shù)據(jù)包的可靠性是與IP相當(dāng)?shù)?，所以遠(yuǎn)端主機(jī)收到的數(shù)據(jù)包未能保證其正確的順序。相對于UDP，TCP所獲得的可靠性是以其復(fù)雜性為代價的。這意味著，UDP客戶機(jī)向指定的遠(yuǎn)端主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包時，并未事先確知對方是做好了接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備的。這種情況，只要遠(yuǎn)端主機(jī)運(yùn)行的是TCP/IP堆棧，并能夠?qū)⑤斎氲腢DP數(shù)據(jù)包送到ICMP層進(jìn)行處理的話，此主機(jī)將返回一個ICMP(Internet控制信息協(xié)議)錯誤。但是，這種提示是有限的，因為客戶機(jī)并不確知數(shù)據(jù)的結(jié)果。如果使用低速的處理器，因UDP的開銷很小，其傳輸率比TCP高出很多。另外，UDP沒有點(diǎn)對點(diǎn)接入的要求，所以可以實(shí)現(xiàn)“一對多點(diǎn)”，“多對多點(diǎn)”的廣播和多點(diǎn)播發(fā)信息。 UDP協(xié)議 UDP是一個簡單的面向應(yīng)用的運(yùn)輸層協(xié)議，不提供可靠性。報文格式見表34所示:表34 UDP數(shù)據(jù)報首部0 15 16 3116位源端口號16位目的端口號16位UDP長度16位UDP檢驗和數(shù)據(jù)（若有）端口號表示發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程，UDP的公認(rèn)端口見表所示:表35 UDP公認(rèn)端口端口號端口功能7ECHO將收到的數(shù)據(jù)報回送到發(fā)送端9DISCARD丟棄任何收到的數(shù)據(jù)報13DAYTIME返回任何日期和時間69TFTP簡單文件傳送協(xié)議 總長度是指UDP首部和數(shù)據(jù)兩個和的字節(jié)數(shù)，如果只有首部沒有數(shù)據(jù)那么它的值為8字節(jié)，是最小值。包括3部分:偽首部、UDP首部和應(yīng)用層數(shù)據(jù)，位于UDP報頭前12字節(jié)的是偽首部。 TCP數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)如表37所示:表37 TCP首部 0 15 16 3116位源端口號16位目的端口號32位序列號32位確認(rèn)號4位首部長度保留（6位）URGACKPSHRSTSYNFIN16位窗口大小16位TCP檢驗和16位緊急指針選項（若有）數(shù)據(jù)（若有） TCP消息段的字段描述如下:源/目的端口號:發(fā)送端主機(jī)與接收端主機(jī)的端口號，具有16比特的長度。利用隨機(jī)值確定初始值，以字節(jié)為單位表示所發(fā)送數(shù)據(jù)的位置。將下一個所應(yīng)該接收到的序號作為應(yīng)答確認(rèn)號。在不包括選項的情況下，TCP報頭是20字節(jié)，offset值為5。標(biāo)志:擁有6位長度的字段，以O(shè)N(l)和OFF(2)兩值表示，作用如下:URG(urgent Flag)表示是應(yīng)該緊急處理的數(shù)據(jù)。PSH(Push Flag)表示是需要盡快向應(yīng)用層遞交的數(shù)據(jù)。SYN(synchronize Flag)表示建立連接的要求；FIN(Fin Flag)表示結(jié)束通信；窗口大小:用于流量控制的16位的字段，以字節(jié)為單位指定可以接收的數(shù)據(jù)長度。從數(shù)據(jù)開始到緊急指針?biāo)付ǖ奈恢脼橹故切枰o急處理的數(shù)據(jù)。填充碼:為了使數(shù)據(jù)為4個字節(jié)(32比特)的整數(shù)倍而添加“0”的調(diào)整字段。幾乎各種不同的TCP/IP實(shí)現(xiàn)都會提供下面這些通用的應(yīng)用程序:Telnet遠(yuǎn)程登錄、FTP文件傳輸協(xié)議、SMTP簡單郵件傳送協(xié)議、SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和Web系統(tǒng)等。HTTP用于將文件從一個主機(jī)傳送到另一個主機(jī)，并在請求方主機(jī)上顯示文字、文件 ；FTP用于將文件從一個主機(jī)傳送到另一個主機(jī)，并將文件存在發(fā)出請求的主機(jī)內(nèi)。4． TCP/IP協(xié)議棧 的 實(shí) 現(xiàn)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧通常包括ARP/RARP、IP、ICMP、UDP、HTTP、SMTP及FTP等協(xié)議。下面就給出基本的協(xié)議關(guān)系圖，如圖41所示：網(wǎng)絡(luò)接口層ARP協(xié)議模塊網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片以太網(wǎng)應(yīng) 用 程 序Socket 應(yīng) 用 程 序 接 口TCP協(xié)議模塊UDP協(xié)議模塊ICMP協(xié)議模塊IP協(xié)議模塊 圖41 基本協(xié)議流程圖通過對MCU編程，來實(shí)現(xiàn)RTL8019初始化，發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)等功能，在處理數(shù)據(jù)步驟之前，還需要對網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行必要的檢測、復(fù)位和初始化。驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)3個功能:初始化801接收數(shù)據(jù)包和