基于ENC28J60的ATMAGE16单片机以太网通信设计
以太网控制器ENC28J60配置单片机“电子邮差”系统

以太网控制器ENC28J60配置单片机“电子邮差”系统1.概述随着网络的发展,为方便人们实时接收电子邮件,本文介绍了一个基于单片机和Labview的电子邮差系统,其中PC机程序使用Labview编写,通过单片机与以太网控制器ENC28J60连接实现网络通信功能,并将接收到的邮件通过LED显示。
为简化系统设计,本系统采取直接发送1616LED点阵数据的方法,此方法可以去除单片机汉字点阵库的设计,大大简化设计,降低成本。
2.硬件结构电子邮差的硬件结构图如上图所示。
单片机采用ATMEL公司推出的AT89C51ED2,内部带有64K字节FLASH、2K字节RAM、2K字节EEPROM,支持在线编程,6个8位通用I/O口,硬件看门狗定时器,串行外围设备接口(SPI)可工作于主机,从机模式,9个中断源,4级中断优先级,3个16位定时计数器。
ENC28J60是MICroChip推出的一款仅有的28引脚的新型独立以太网控制器,有利于创建占位小、成本低、精简的嵌入式网络系统。
ENC28J60以太网控制器采用业界标准的SPI 串行接口,只需4条连线即可与主控单片机连接,其内置lOMbps以太网物理层器件(PHY)及媒体访问控制器(MAC),可按业界标准的以太网协议可靠地收发信息包数据。
ENC28J60具有可编程过滤功能,特殊的过滤器,包括Microchip的可编程模式匹配过滤器;可自动评价、接收或拒收MagiCPACket,单播(Unicast)、多播(MulTIcast)或广播(Broadcast)信息包,减轻主控单片机的处理负荷:内置可编程8KB双端口SRAM缓冲器,可以实现灵活可靠的数据管理机制。
2.1AT89C51ED2与ENC2J60的连接ENC28J60工作电压为3.3V,易于集成到5v的系统中。
SPI的CS、SCK和SI输入以及RESET引脚都可以承受5V的电压:另一方面,如果主控制器运行在5v电压下,当SPI 和中断输入由ENC28J60上的3.3VCMOS输出驱动时,很可能不符合规范要求,则需要一个单向电平转换器。
基于单片机的网络通信模块设计.

前言随着Internet的普及和以太网的迅速发展, 基于以太网的设备控制越来越多。
加之电子技术的飞快发展,各种工业过程数字仪表应运而生。
以太网是目前应用非常广泛的网络通信技术,它具有丰富而完善的通讯协议,支持现场设备的热拔插, 提高系统运行的稳定性和抗干扰性, 安装、维护成本低。
用以太网实现嵌入式系统的网络连接有多种方案,传统的多器件以太网连接解决方案,是通过MCU扩展以太网控制器来实现的,必要时还需要扩展外部RAM和ROM,虽然这个计划中的应用还不是很困难,但有大量的外部元件,系统开销较大, 它以ATmega16单片机和带芯片ENC28J60和集成网络变压器的接口模块HR91105为核心。
分析了ATmega16的功能和特点,介绍ENC28J60芯片的结构特性和主要性能,并给出了接口的硬件设计和软件设计方案。
在此基础上。
这个方案不仅成本低,而且能实现500Kbps以上的传输速率,满足了嵌入式系统的Internet 控制要求。
但设计师在为远程控制或监控系统提供以太网接入时,可选的以太网控制器均是专为个人计算系统设计的,那些超过80引脚封装的以太网控制器大量运用于上述情况,这些器件不仅结构复杂, 面积庞大, 且系统开销较大。
无法很好地满足嵌入式网络应用系统。
在测控领域,以单片机为核心符合IEEE802.3协议的ENC28J60只有28引脚,却具有早期器件相应的功能,满足系统设计的要求,ENC28J60以太网控制器采用业界标准的RJ45串行接口,只需4条连线即可与主控单片机连接,使得嵌入式应用系统的以太网接口变得极其简便。
不过到目前为止,基ENC28J60以太网应用却不是很多。
在测控领域,以单片机为核心的各种智能监控、测试系统因其高性价比等原因正得到越来越广泛的应用。
本项研究的目的是要利用ENC28J60在ATmega16+ENC28J60平台上实现以太网通信。
对于没有开放总线的单片机,虽然有可能是其他以太网控制器连接模拟并行总线,但不管从效率还是性能上来看,都不如用RJ45接口或采用一个通用I/O口模拟RJ45接口连接ENC28J60的方案。
基于ENC28J60的嵌入式系统以太网接口设计

基于ENC28J60的嵌入式系统以太网接口设计
张中央;陶乃彬
【期刊名称】《河南科技大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2007(028)003
【摘要】介绍了一种基于新型独立以太网控制芯片ENC28J60的以太网通讯接口的软硬件设计方法.文中详细介绍了新型独立以太网控制器ENC28J60的结构、功能、外围电路以及ENC28J60与C8051F040的SPI通讯和基于两者的TCP/IP协议栈的实现的软硬件设计.ENC28J60以太网控制器采用标准的SPI串行接口,只需4条连线即可实现与单片机连接,有利于在小型系统上实现以太网功能.
【总页数】5页(P49-53)
【作者】张中央;陶乃彬
【作者单位】郑州铁路职业技术学院,河南,郑州,450052;郑州铁路职业技术学院,河南,郑州,450052
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.11
【相关文献】
1.基于ENC28J60以太网控制器的SPI接口设计 [J], 于浩洋;邵国平;秦杰
2.基于ENC28J60的以太网控制接口设计与实现 [J], 何煦;熊建林
3.基于ENC28J60的TMS320F2812以太网通信接口设计 [J], 高吉星;赵强;佟为明
4.基于ENC28J60的以太网控制接口设计与实现 [J], 何煦;熊建林
5.基于ENC28J60的中央空调节能控制器以太网接口设计 [J], 林利瓦;张军;张侃谕
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基于ENC28J60的以太网通信接口的设计

长 江 大 学 学报 ( 然 科 学版 )理 工 *计算 机 科 学 与 电 子 信 息 工 程 自
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远 程 传输 ,避免 了传 统 的数据 传 输模 式和 数据 “ 岛” 现象 Ⅲ 。为此 ,笔者 采用 E 2 J 0设计 了以太 孤 NC 8 6 网通 信接 口。
1 E 2 J 0简 介 NC 8 6
E 2 J 0是 美 国 Mi o hp公 司推 出的全 球首 款 2 NC 8 6 c ei r 8引脚 独立 以太 网控制 器 ,可 为嵌 入 式系 统提 供 远程 通讯 服 务 。该芯 片 带有 行 业 标 准 串行 外 设 接 口 ( eil eih rl n efc ,S I ,可 作 为 任 何 配 S r r ea tr e P ) aP p I a 备 有 S I的单 片 机 的 以太 网接 口。E 2 J O符 合 国际 电工 电 子委 员 会 制 定 的 I E 0 . P NC 8 6 E E 8 2 3协 议 的 全 部 规 范 ,采 用 了一 系列 包 过滤 机制 以对 传人 数 据 包 进 行 限 制 L 。E 2 J O还 提供 了一 个 内部 DMA 直 接 2 ] NC 8 6 内存 访 问模 块 ,以实 现 快 速 数 据 吞 吐 和 硬 件 支 持 的 I P校 验 与计 算 。ENC 8 6 2 J 0与 单 片 机 的 通 信 通 过 2个 中断 引脚 和 S I P 实现 ,数 据传 输 速率 高达 1 Mbt/ ,其 自带 的 2个 专 用 的引 脚 用 于连 接 L D ( 0 i s s E 发 光二 极 管) 以进 行 网络 活动状 态 显示 。图 1所示 为 E 2 J O的典 型接 口电路 。 NC 86
ENC28J60的AVR单片机接口设计与网络通信编程

ENC28J60的AVR单片机接口设计与网络通信编程作者:黄维铭来源:《数字化用户》2013年第13期本文介绍了带有行业标准串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)的独立以太网控制器ENC28J60 在AVR单片机接口开发设计中的应用,以及单片机控制ENC28J60的程序及计算机与ENC28J60进行网络通信的有关程序设计段。
一、概述带SPI接口的ENC28J60由七个主要功能模块组成:1. SPI 接口:充当主控制器和ENC28J60 之间通信通道;2. 控制寄存器:用于控制和监视ENC28J60;3. 双端口RAM缓冲器:用于接收和发送数据包;4. 判优器:当DMA、发送和接收模块发出请求时对RAM 缓冲器的访问进行控制;5. 总线接口:对通过SPI 接收的数据和命令进行解析;6. MAC (Medium Access Control)模块:实现符合IEEE 802.3 标准的MAC 逻辑;7. PHY(物理层)模块——对双绞线上的模拟数据进行编码和译码。
该器件还包括其他支持模块,诸如振荡器、片内稳压器、电平变换器(提供可以接受5V 电压的I/O 引脚)和系统控制逻辑。
二、器件结构接口示意框图ENC28J60 中所有的存储器都是以静态RAM 的方式实现的。
ENC28J60 中有三种类型的存储器:控制寄存器、以太网缓冲器和PHY寄存器,控制寄存器类存储器包含控制寄存器(Control Register,CR)。
它们用于进行ENC28J60 的配置、控制和状态获取。
可以通过SPI 接口直接读写这些控制寄存器。
PHY 寄存器用于进行PHY 模块的配置、控制和状态获取。
PHY 寄存器用于进行PHY 模块的配置、控制和状态获取。
不可以通过SPI 接口直接访问这些寄存器,只可通过MAC 中的MII (Media Independent Interface)访问这些寄存器。
基于ENC28J60以太网通信接口的设计与实现

O前言
在嵌入式系统的开发中,比较常用的独立以太网控 制器都是为个人计算机系统而设计的,如RTL8019As、 cs8900A等,这些器件不仅结构复杂、体积大,而且价 格相对昂贵。目前市场上大部分以太网控制器封装的 引脚数目庞大,RTL8019As、cs8900A均为100脚。 ENc28J60是美国微芯科技公司近期推出的28引脚独 立以太网控制器,兼容IEEE802.3协议,与微控制器 的连接采用最高速度可达10 MB/s的业界标准sPI接 口,既能提供以太网通信的相应功能,又可以大大简化 设计、减小空间、降低成本。
TcP/IP参考模型
Mjcrochip协议栈
匿
图2 Microchip TcP/IP协议栈
2.3以太网通信实现
ENC28J60和PIcl8F4550通过sPI连接来进行通 信日141,PIcl8F4550对ENc28J60的各种操作均通过sPI 接口进行,包括寄存器的设置,数据的发送和接收。 PICl8F4550的sPI工作在主动方式,即ENc28J60的 sPI时钟信号由PIcl8F4550提供,sPI通信速率设置 成5 MB/s。要实现以太网通信首先要设置ENc28J60 的MAc地址与IP地址、子网掩码以及网关等,这些参 数可以用宏定义放在单片机ROM里,也可以以数据 的方式放在单片机的E2PROM里。在协议栈中, “StackTask”和“ARPTask”函数实现ARP和ICMP协 议,这两个函数作为必要的任务驻留在无限循环的函 数里。设定好ENc28J60的IP地址后,PC机可以通过 ping该IP地址的方式来查看通信接口的ARP协议和 IcMP协议是否正常。
基于Micmchip TcP/IP协议栈uDP和TcP协议 的应用程序需要用户根据不同的应用进行编程,本研 究实现了一个基于uDP的应用程序,通过ss=uD—
浅析ENC28J60模块在单片机以太网通信中重置问题

浅析ENC28J60模块在单片机以太网通信中重置问题作者:杨金石来源:《科学与财富》2015年第29期摘要:针对ENC28J60模块稳定性问题,采用周期重置的方式来提高其连续运行的稳定性;结合网络状态实时监测,对周期重置方式进行改进,改善了系统联网的质量。
关键词:ENC28J60 单片机稳定性一、引言单片机系统作为自动化控制的一个核心部件,随着其应用范围的不断扩大,不同单片机控制系统之间数据交互的需求也在不断的增加。
传统的单片机之间通信一般是采用RS232串口来实现,该标准典型的传输速率只有9600bps,同时其传输距离也非常有限,很难适应不断发生的应用需求。
相比于串口通信,以太网通信无论是通信速率还是通信距离都有很大的提升;美国微芯公司在2005年推出的ENC28J60是一个能够用于单片机以太网接入的集成电路芯片,该芯片采用28引脚的封装,自带SPI接口能够与带有该类型接口的单片机直接进行高速的数据交互。
通过这种方式,可以将单片机控制系统接入到以太网中实现远程高速的数据通信。
然而,在实际的工程实践过程中,在诸如数据通信量过大、系统工作时间太长等因素的影响下,容易导致ENC28J60通信模块无法正常进行数据通信,影响了单片机系统正常功能的发挥。
在排除单片机系统自身控制程序问题的前提下,笔者尝试通过以下方式来对该问题进行解决。
二、对ENC28J60模块进行周期重置该方法设计思路非常简单,就是在单片机中启动一个定时计数器,通过对定时计数器相关寄存器的初始化和单片机控制程序设计,得到一个符合系统需求的ENC28J60模块重置周期,在周期到来后,由单片机系统通过SPI接口向ENC28J60模块发送重置指令,实现对该模块的周期重置。
通过测试,发现在该方式下系统能够在连续工作数小时(12小时以上)后,仍能进行数据通信。
但是进一步的测试发现,该方式下,会出现较频繁的数据丢包现象。
通过分析,发现导致丢包的原因是在ENC28J60模块进行数据接收或者是发送过程中,该模块设定的重置周期到了,此时,由定时计数器产生的中断将使单片机由数据收发流程直接跳转到中断服务程序,进行ENC28J60模块重置工作;该模块重置后,ENC28J60的接收和发送缓存将被清空,虽然单片机控制程序返回到数据接收/发送程序,但是重置时正在接收或发送的数据包已经被清除,从而导致丢包。
基于ENC28J60的中央空调节能控制器以太网接口设计

收稿日期:2010-01作者简介:林利瓦(1985 ),女,在读硕士研究生,主要从事计算机控制系统的研究。
图1 ENC28J60接口电路设计基于ENC28J60的中央空调节能控制器以太网接口设计林利瓦,张 军,张侃谕(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:针对中央空调系统的特点,开发了基于ARM 的中央空调节能控制器。
重点阐述了节能控制器的以太网接口设计,包括物理层的以太网独立控制器ENC28J 60的外围硬件电路设计,驱动程序设计及上层通信协议的设计。
网络层、传输层采用嵌入式T CP /I P 协议栈,应用层采用M odbus 协议。
关键词:中央空调节能控制器;以太网;ENC28J60;M odbus/TCP 中图分类号:T P39 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2010)07-0054-03Desi gn of E thernet Interface for Central A ir Conditi oni ng EnergySavi ng Controller Based on ENC28J60LIN Li w a ,Z HANG Jun ,ZHANG Kan yu(Co llege o fM echatronics Eng i neeri ng and A uto m ati on ,Shangha iU niversity ,Shanghai 200072,China)Abst ract :The energy saving controller based on t h e ST M 32MCU f o r t h e Cen tra lA ir Cond ition i n g Syste m is devel oped i n the paper .Then the desi g n of t h e ether net i n terface i s i n troduced ,i n clud i n g the design o f the peri p heral circuitof ENC28J60,the design of drive progra m and the design of pro toco.l The e mbedded TCP /I P protoco l stack and the M odbus protoco l are adopted .K ey w ords :central air cond ition i n g contro ller ;E t h er ne;t ENC25J60;M odbus/TCP0 引言本文针对中央空调系统的特点,开发了以AR M Cortex-M 3处理器内核的微控制器STM 32F103为核心的中央空调节能控制器。
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体 积小 、 格 便 宜 等 优 点 , 别 是 该 芯 片 的 价 特
信技术, 借助 以太网技术实现单片机之间互 引脚数仅有2 个, 比于其他大部分 同类芯 钟 由写 入 到 S I 送 缓 冲 寄存 器 的 数 据启 8 相 P发 联 , 以很 好 地 克服 传 统R 2 2 线 实 现 单 片 的8引 脚封 装要 少 得 多 , 大 火简 化 相 关 动 ,P S ( B ) f 上 的数 据 发 送 秩 可 S 3总 0 可 S I MO I 5a脚 P J 片 机互 联 中存 在 的 问题 , 以适应 不 同应 用 场 设 计 , 空 间 。 节省 序 由 寄 存 器 S R ̄ D PC < ORD 控 制 , 位 J 化 置
几十 个单 片机 节点 。 E 2 J0 NC 8 6 以太 网控 制 芯 片 具 有 结 构简 单 、
应 设 置 为模 式0 AT g I 通 过 将E 2 。 me a 6 NC 8 J0 c 引脚 置 低 实 现 与其 的 同 步 。P 时 6的 s SI
以太 网是 目前 应 用 非 常 广 泛 的 网 络 通
・
学 术论 坛 ・
基 于 E C 86 N 2 J 0的 A MA 1 T GE 6 单 片机 以太 网 通 信 设 计
杨金 石 肖 繁 李 坤
220) 6 5 0 ( 东青 州 山 东 青 州 山
摘 要: 针对智 能测控 领域 数据通 信 的需求 , 设计 了基于E c 86 芯 片 ̄A M G 1单 片 以太 网通信 系统 , 简要介 绍E c N 2J0 T A E6 机 在 N
一
1 引言
里左右的距离, 但在某些应用场合还是无法 太 网控 制芯 片 。 比于 其 他 可用 于嵌入 式系 C 86 为从 设 备 。 T g l 的S I 作 模 相 2 J0 A mea 6 P 工 满足 需 求 ; 是 连 接节 点 数 目有 限 , S 3 统开发的以太网控 制器(J L 0 9D 0 式 由C O C HA设 置 , 据E 2 J0 三 受R 2  ̄ RT S 1 、 M9 P L、 P 根 NC 8 6 的 2 享 通信 总线 特 性 的 限 制 , 共 一般 仅能 连 接 0 、 x8 76 、 AN l 1 、 S 90 等 ) 8 A 8 9 L L 9 cl1C 8 0 A , S I 写 时 序 , me a 6 P 工 作 模 式 P读 AT g 1 的S I
文 章 编号 : 07 9 1 (0 10 — 1 5 2 10 - 4 62 1)4 0 4—0
A me a6 T g 1 ̄AT ME 公 司生 产 的 A R L V 和 计算 。 主控 单 片机 的通 信 通过 两个 中断 与 在测 控领 域 , 片 机 为核 心 的各 种智 芯 片 。 以单 该芯 片 具 有 1K字节 的系 统 内可 编程 引脚 和S I 现 , 6 P实 数据 传 输 速 率 高达 lMb O / 能监控、 测试系统因其高性价比等原 因正得 F a h, l 字 节 E P M , K字节 S M , So ls 5 2 E RO 1 RA 到越 来越 广 泛 的应用 。 而随 着计 算机 网 络 技 3 个 通 用 I 0口线 ,2 通 用 工 作 寄 存 器 。 2 / 3个 对 于 没 有开 放 总 线 的单 片机 , 有 可 虽然 术 的发展 普 及 , 其是 分布 式测 试 控 制 系统 由于其 先 进 的 指 令集 以及 单 时钟 周 期 指 令 能 采 用模 拟 并 行 总 线 的方 式连 接 其他 以太 尤 的提 出 , 得单 个 单片 机系 统难 以满足 实 际 执 行 时 间 , T gl 的数 据 吞 吐率 高 达 1 网 控 制器 , 不 管从 效 率 还 是性 能上 , 使 A me a 6 6 但 采用 应用 的需 求 , 要将 多 个单 片机 系 统互 联 在 M Is MHz 从 而 可 以缓 解 系统 在 功 耗 和 单 片机 的S I 口连 接 E 2 J0 需 P/ , P接 NC 86 的设 计都 起 以实 现分 布 式 测控 功能 , 即进 行单 片 机 处 理 速 度 之 间 的 矛盾 。 外 , 芯 片还 具 有 是一 个较 好 的方 案 。 此 该 组网。 可 以和 E 2 J 以太 网控 制 芯 片进 行 直 接 NC 86 传统 的单 片 机 多机 互 联 一 般 是 基于 RS 交 互 的 标 准 串 行 外接 接 口S I基 于 以上 的 P。 3 系 统硬 件设 计 2 2 行通 信 基 础 的 , 通信 方 式 的 主 要 缺 特 点 , 设 计 采 用 A 3串 该 本 Tme a 6 为 主 控 芯 g 1作 系 统 的硬件 设 计如 图l 示 。 所 本设 计 中A 点 包 括 : 是通 信 速 率 较 低 , 一 一般 为 9 0b 片 。 60 p T g l单片机和E 2J0 me a 6 NC 86 以太 网 控 制 S二 是 通信 距 离 近 , 论上 一 般 不能 超 过 l ; 理 5 2 2 N 2 J 0 片 . E C 8 6 芯 芯 片 通过 S I 口进 行 通 信 , 中A me a P接 其 T gl 米 , 果转 换成 R 4 5 号 可 以延 伸 到一 公 如 S 8信 E NC 86 是Mir c i公 司 生 产 的 以 6 片机 为 主控 制器 , 2 JO coh p 单 配置 为 主 机 模 式 , N E
2 J 0 A M G 1 芯 片 的基 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 上 , 别 对 系 统 的硬 件 和 软 件 进 行 了 实现 。 86和 T A E 6 分
关键词 : N 2 J 0 AT G 6 以太 网 智能测控 E C 8 6 MA E1 中 图 分类 号 : P 9 .1 T 33 1 文献 标 识 码 : A