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基于A VR高性能单片机的以太网接口设计随着互联网的快速进展，各种家电设备、仪器仪表也在逐步走向网络化，以便分享网络信息资源、远程监控等，这也是系统进展的趋势。
而以太网作为目前应用最为广泛的局域网，在工业和过程控制领域得到了越来越多的应用，因此，对于大量存在的8位微控制器而言，实现以太网通信具有重要的实际意义。
现在应用较多的是基于51内核的上网计划，因为处理能力的限制，要实现较复杂的网络传输和控制有点困难。
本系统采纳ATMEL公司的高性能单片机Mega64和10 Mb／s以太网控制芯片RTL8019AS实现了以太网接口，具体介绍了硬件的衔接以及嵌入式TCP ／IP的实现，使单片机具有了互联网络的接入功能。
1 硬件电路设计1．1 主要器件挑选微控制器选用高性能的单片机Mega64，AVR是ATMEL公司结合了成熟的51系列和系列单片机的优点而推出的高性能8位单片机，具有性价比高、资源丰盛、速度快、功耗低、开发便利等特点。
Mega64采纳RISC 结构，工作频率可达16 MHz，彻低满足运行多种网络协议的要求，片内具有4 KB的SRAM，64 KB的FLASH，以太网最大数据包为1 514 B，4 KB的RAM足够以太网帧的存储，64 KB的FLASH对于适当的程序以及容易的Web Page来说也是可以的，所以无需再外扩资源，大大简化了外围电路，提高了牢靠性。
以太网控制芯片选用的是台湾REAK公司生产的RTL8019AS，该芯片集成了介质拜访控制子层(MAC)和物理层的性能，可以便利地设计基于ISA的系统。
另外，它还具有与NE2000兼容、软件移植性好、与单片机接口容易、价格低货源好等优点，其主要功能特性如下：(1)符合EthernetⅡ与IEEE802．3(10Base5，10Base2，10BaseT)标准。
(2)软件和8位及16位插槽的NE2000兼容。
(3)全双工，收发可同时达到10 Mb／s的速率。
服务器以太网网关ＣＡＮ总线子网网关ＣＡＮ总线子网网关ＣＡＮ总线子网监控端图１系统网络结构示意图ＣＡＮ总线是一种设备互联的总线型控制网络，与其他现场总线相比，ＣＡＮ总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
这些特点使其可以满足过程控制和制造业自动化的需求，因此被认为是最具发展前途的现场总线之一。
但是，由于其收发器驱动能力的限制，约束了ＣＡＮ总线的最远直接传输距离和总线上可以挂接的最大节点数，给系统组网带来了一定的困难。
另一方面，由于以太网的低成本、开放性、应用软硬件的支持以及强大的组网能力，目前已经是应用最广泛的局域网络技术。
越来越多的工程师们开始采用ＣＡＮ总线与以太网结合的技术。
针对这一情况，本文提出一种ＣＡＮ总线与以太网互联的系统设计方案，实现ＣＡＮ总线网和以太网的数据互联。
１系统结构ＣＡＮ现场总线与以太网互联系统的网络架构图如图１所示。
互联网关的嵌入不仅使管理深入到控制现场，同时给系统组网带来了很大方便，这主要体现在：（１）增大了系统的最大ＣＡＮ节点数。
一个ＣＡＮ子网在不接中继器的条件下，最多可以挂接１１０个节点，而每个网关可以连接一个子网，通过多个网关可以把多个子网联系在一起，从而增加了系统的节点数。
（２）扩大了系统的组网范围。
ＣＡＮ的直接通信距离只有１０千米左右，系统按照现场区域和节点数构建子网，子网与子网通过以太网连接，从而突破了区域和距离的限制。
（３）实现了具有不同传输速度的现场总线子网的相互通信。
网关提供一个友好的人机接口，用户可以根据需要设置ＩＰ地址和ＣＡＮ控制器的传输速率。
网关的应用给系统带来方便的同时，也付出了一定的代价。
在设计中必须考虑实时性与安全性，以提高系统的整体效率。
（１）实时性。
由于使用网关，对数据的处理必须经历先存储、再转换、最后再发送的过程，这增加了存储转发延时。
因此在设计中必须考虑系统的实时性，要求系统在存储新接收到的数据后，立即启动协议转换和数据转发任务，尽量减小系统延时。
简易AVR单片机教程简介AVR单片机是一种低功耗、高性能的微控制器，由Atmel公司开发并广泛应用于嵌入式系统的开发中。
本教程将介绍AVR单片机的基本知识以及编程技巧，帮助初学者快速入门。
目录1.AVR单片机概述2.硬件基础– 2.1 芯片选型– 2.2 电路设计– 2.3 连接方式3.编程环境搭建– 3.1 AVR Studio– 3.2 AVR编程语言– 3.3 编译与烧录4.基本功知识– 4.1 GPIO控制– 4.2 定时器与计数器– 4.3 中断处理5.进阶内容– 5.1 PWM控制– 5.2 串口通信– 5.3 ADC模数转换6.实例项目– 6.1 LED灯控制– 6.2 电机控制– 6.3 温湿度监测1. AVR单片机概述AVR（Alf-Egil Bogen, Vegard Wollan, Ragnar Melland）单片机是Atmel公司推出的一款低功耗高性能的微控制器。
它采用RISC架构，具有较高的运算速度和较低的功耗。
由于其易于学习和使用的特点，AVR单片机被广泛应用于嵌入式系统的开发中。
2. 硬件基础2.1 芯片选型在开始使用AVR单片机之前，我们首先需要选择合适的芯片。
Atmel公司生产了多种型号的AVR单片机，各具特色。
在选择芯片时，我们需要考虑以下几个因素：•项目需求：根据项目的具体需求（如GPIO数量、模拟输入输出等），选择适合的芯片型号。
•价格：芯片的价格也是选择的一个重要因素，需要根据项目的预算进行合理选择。
•开发工具支持：确保选择的芯片在目标开发工具中有良好的支持，以便后期开发和调试。
2.2 电路设计在使用AVR单片机之前，我们还需要进行电路设计。
简单的AVR 单片机电路设计包含以下几个关键组成部分：•电源电路：AVR单片机需要稳定的电源来正常工作。
一般使用电源滤波电容、稳压电路等来提供稳定的电压。
•复位电路：AVR单片机上电时需要复位，复位电路可通过连接一个复位电阻和电容实现。
AVR单片机实现以太网通信的研究于海波;付江波;李金涛【摘要】This paper introduced the design of Ethernet communication based on the serial of AVR microchip,at the same time reaching for driver program about the chip of ENC28J60 and designed the system software on the serial of AVR microchip.%研究基于Atmega16单片机与网络接口芯片ENC28J60实现以太网通信技术,详述ENC28J60网络接口芯片的特点及其应用,同时讨论ENC28J60驱动程序和系统软件程序的设计。
【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2012(041)002【总页数】3页(P54-56)【关键词】ATmega16;以太网;驱动【作者】于海波;付江波;李金涛【作者单位】北京中电科电子装备有限公司,北京100176;北京中电科电子装备有限公司,北京100176;北京中电科电子装备有限公司,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TN919.2随着科技的发展，工业生产中的数据采集与控制设备逐步走向网络化。
以单片机为核心的智能检测及控制系统因其具有低廉的价格，而被广泛的应用。
应用单片机实现网络通信有多种解决方案，一些以太网接口设计方案是通过MCU扩展以太网控制器来实现的，这种设计方案应用起来较为困难，硬件电路设计复杂，单片机系统开销较大，而且其整体性能不稳定。
而另外一些采用集成以太网MAC层和物理层16位单片机MC9612NE64来设计通过，如RTL8019AS，CS8900等的以太网控制器，它们的封装均超过80个引脚，不仅结构复杂，体积庞大，而且价格较贵，很难满足智能检测控机制系统的实际应用要求。
基于单片机的Internet连接技术与方法摘要：对目前国内外具有代表性的几种设备接入Internet网络的方法进行了分析和比较，阐述了单片机接入Internet网络的原理，给出了实际应用电路，并提出了对单片机接入Internet网络的前景展望。
关键词：单片机；Internet连接；智能设备；嵌入式微处理器The technology and method of Internet connection based on a singlechip computerHONG Jiaping(Computer Science Dept of Hubei Normal University,Hubei Huangsh i ,China)Abstract：This paper makes an analysis and com parison of some methods of Internet conne ction based on intelligent devices popu lar at home and abroad,presents the principle of a s ingle chip computer to be c onnected to the Internet along with some circuits of actual app lications.The pap er also brings forward its foreground and prospects.Key words：singlechip computer;Internet connection;intelligent equipment;embedded MCU0引言目前，Internet已成为当今信息社会的重要组成部分，Internet技术将日益深入到生活和各种智能设备中。
单片机应用领域，以往那种由一块单片机组成的系统已无法满足现代工业、生活等各方面的需求，人们开始利用各种局部总线，如CAN、RS232、RS485等，将多块单片机连接起来形成局域网，这种方案在一定程度上解决了信息交换的问题。
A V R单片机与P C机串口通讯程序(总3页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchProteus环境下完成本实验时,需要roteus中设COMPIM////-----------------------------------------------------------------#define F_CPU 4000000UL //4M晶振#include <avr/>#include <avr/>#include <util/>#define INT8U unsigned char#define INT16U unsigned int//数字串接收缓冲struct{INT8U Buf_Array[100]; //缓冲空间INT8U Buf_Len; //当前缓冲长度} Receive_Buffer ;//清空缓冲标志INT8U Clear_Buffer_Flag = 0;//0-9的数字编码,最后一位为黑屏const INT8U SEG_CODE[] ={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00}; char *s = "\n", *p;//------------------------------------------------------------------// USART初始化//------------------------------------------------------------------void Init_USART(){UCSRB = _BV(RXEN)|_BV(TXEN)|_BV(RXCIE);UCSRC = _BV(URSEL)|_BV(UCSZ1)|_BV(UCSZ0);UBRRL = (F_CPU/9600/16-1)%256;UBRRH = (F_CPU/9600/16-1)/256;}//------------------------------------------------------------------// 发送一个字符//------------------------------------------------------------------void PutChar(char c){if(c=='\n') PutChar('\r');UDR = c;while(!(UCSRA&_BV(UDRE)));}//------------------------------------------------------------------// 显示所接收的数字字符(数字字符由PC串口发送,AVR串口接收) //------------------------------------------------------------------void Show_Received_Digits(){INT8U i;for(i=0;i<;i++){PORTC= SEG_CODE[[i]];_delay_ms(400);}}//------------------------------------------------------------------// 主程序//------------------------------------------------------------------int main(){= 0;DDRB = 0x00; PORTB = 0xFF;DDRC = 0xFF; PORTC = 0x00;DDRD = 0x02; PORTD = 0xFF;MCUCR = 0x08;GICR =_BV(INT1);Init_USART();sei();while(1)Show_Received_Digits();}//-----------------------------------------------------------------// 串口接收中断函数//-----------------------------------------------------------------ISR (USART_RXC_vect){INT8U c= UDR;//如果接收到回车换行符则设置清空缓冲标志if(c=='\r'||c=='\n') Clear_Buffer_Flag=1;if(c>='0'&&c<='9'){//如果上次曾收到清空缓冲标志，则本次从缓冲开始位置存放 if(Clear_Buffer_Flag==1){= 0;Clear_Buffer_Flag = 0;}//缓存新接收的数字[]= c-'0';//刷新缓冲长度（不超过最大长度）if<100) ++;}}//-----------------------------------------------------------------// INT1中断函数(向PC发送字符串)//-----------------------------------------------------------------ISR (INT1_vect){INT8U i = 0;while(s[i]!='\0')PutChar(s[i++]);// 向PC发送字符串}。
第２６卷第５期２００９年５月计算机应用与软件ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＶｏｌ－２６Ｎｏ．５Ｍａｙ２００９一种基于ＡＶＲ单片机的以太网路由器设计董禹峥（中科院研究生院北京１０００４９）摘要提出了一种基于ＡＶＲ单片机嵌入式的以太网路由器的软硬件设计方案，主要采用Ａｔｍｅｌ公司的８位单片机ＡＴｍｅｇａｌ６作为核心处理器，采用ＲｅａｌＴｅｋ公司的ＲＴＩ．８０１９ＡＳ芯片介入以太网。
同时讨论了精简的ＴＣＰ／ＩＰ协议栈的分层次实现，实现了可靠的ＵＤＰ数据通信。
该设计是可行的。
关键词ＴＣＰ／ＩＰ单片机路由器网络ＤＥＳＩＧＮｏＦＡＮＥＴＨＥＲＮＥＴＲｏＵＴＥＲＢＡＳＥＤｏＮＡＶＲＳＩＮＧＬＥＣＨＩＰＭＩＣＲｏＣｏＭＰＵＴＥＲＤｏｎｇＹｕｚｈｅｎｇ（ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎ９１０００４９，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＥｔｈｅｒｎｅｔｒｏｕｔｅｒｂａｓｅｄｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｉｓＰｒｏｊｅｃｔｍａｉｎｌｙ８ｂｉｔｍｉｃｒｏｅｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｔｍｅｇａｌ６ｏｆＡｔｍｅｌＣＰＵ，ａｎｄＲＴＳ０１９ＡＳｃｈｉｐｏｆＲｅａｌＴｅｋｔｏｔｈｅＥｔｈｅｍｅｔ．ＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｔｉｅｒｅｄｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｉｄｙＴＣＰ／ＩＰｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ａｎｄｃｒｅｄｉｂｌｅＵＤＰｄａｔａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＴＣＰ／ＩＰＳｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＲｏｕｔｅｒＮｅｔｗｏｒｋ０引言以太网技术作为一种功能强大的通信技术，已经广泛用于办公自动化和数字商务领域，正在向工业自动化、仪表自动化和．楼宇自动化等领域发展；而这些领域对应用成本的要求更加苛刻，所以迫切需要一种低成本的解决方案。
