摘要：為了實現嵌入式以太網通信，使用以太網控制芯片DM9000A和單片機MSP430F5529，組成了嵌入式以太網接口，實現了網絡通信，其中單片機完成自身以及以太網控制芯片的初始化、數據的封包和收發(fā)控制，而DM9000A芯片負責網絡數據的發(fā)送和接收。詳細介紹了系統(tǒng)的硬件構成框圖和硬件設計，給出了實際的接口電路，重點描述了單片機和DM9000A芯片之間的軟件接口程序設計，并給出了網絡通信協議的應用方法。實驗結果表明，該設計體積小、接口簡單、速度快、功耗低，具有很高的推廣價值。

關鍵詞：以太網通信；單片機；DM9000A；MSP430F5529

    隨著嵌入式技術和網絡技術的發(fā)展及以太網的廣泛應用，以太網接口在嵌入式系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，網絡化成為未來設備發(fā)展的一個重要方向，各種嵌入式設備已經成功滲透到各個領域，并逐漸朝著網絡化、智能化的方向發(fā)展。以太網以其在實時性、可靠性、標準化等方面的卓越性能及其便于安裝、維護簡單、不受通信距離限制等優(yōu)點，已發(fā)展成為一種成熟的技術。本文以MSP430F5529單片機和以太網控制器DM9000A為硬件組成，通過軟件編程，和上位機實現了UDP協議的網絡通信。

1 硬件設計

    DM9000A是DAVICOM公司推出的一款高速以太網接口芯片，是完全集成的和符合成本效益單芯片快速以太網MAC控制器，其被設計為低功耗、高處理性能，而其操作又非常簡單，具有通用的處理器接口，可以與多種處理器直接連接，數據總線寬度可設置為8 b和16 b，支持3．3 V和5 V電源模式。

    MSP430F5529單片機是TI公司的一款超低功耗單片機。該芯片采用低功耗設計，具有五種低功耗模式，從低功耗模式到喚醒模式的轉換時間小于6μs，其獨特的時鐘設計，每個時鐘都可以打開或關閉，從而實現對整體功耗的控制。供電電壓范圍為1．8～3．6 V，具有強大的中斷功能，集成了較豐富的片內外設和較多的I／O端口，提高了對外圍設備的開發(fā)能力。

    在本設計中，單片機MSP430F5529控制整個系統(tǒng)的運行，以太網控制器DM9000A實現網絡傳輸的低層功能。單片機完成對DM9000A的初始化，并將需要發(fā)送的數據按協議要求進行以太網幀封裝，發(fā)送給DM9000A；以中斷的方式接收網絡數據，并對接收到的數據進行解析，對有用數據進行處理。DM9000A接收從單片機發(fā)送來的數據，將數據通過RJ45傳送到遠程主機，并通過RJ45接收從遠程主機發(fā)送來的數據，將數據初步解析后保存在緩存中，然后向單片機發(fā)出中斷信號，由單片機來完成對數據的讀取。系統(tǒng)的硬件設計框圖如圖1所示。

    系統(tǒng)中單片機和以太網控制器都采用3．3 V來供電。單片機作為系統(tǒng)的主控芯片，和DM9000A之間采用8 b模式(將EECS腳接一個10 kΩ的上拉電阻)，使用P6端口和DM9000A的數據端口相連接，傳輸數據或地址數據，無需電平轉換；P1．0腳和CMD相連，為高時為數據讀／寫操作，為低時為地址讀／寫操作；P1．1腳和INT腳相連，作為單片機的數據讀取中斷信號；P1．2，P1．3腳分別和IOR腳、IOW腳相連，用于控制讀或寫操作，低電平有效，即在信號的上升沿進行讀(IOR)寫(IOW)操作；P1．4腳和CS腳相連，作為DM9000A的片選信號。

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2 DM9000A芯片操作

DM9000A的讀／寫操作與一般的異步存儲器相同，圖2和圖3分別顯示了DM9000A的讀／寫時序。