嵌入式系统的以太网接口设计
IPort-3嵌入式以太网转串口模块用户手册说明书
IPort-3嵌入式以太网转串口模块User ManualUM01010101 V1.08Date: 2020/12/01类别 内容关键词 IPort-3,以太网,串口摘 要IPort-3以太网转串口模块使用说明修订历史目录1. 功能简介 (1)1.1概述 (1)1.1.1IPort-3模块功能特点 (1)1.1.2产品特性 (2)1.2产品规范 (3)1.2.1电气参数 (3)1.2.2机械尺寸 (3)1.2.3温度特性 (4)2. 硬件部分说明 (5)2.1硬件电路说明 (5)2.2硬件连接使用说明 (11)2.3IPort-3的常用应用参考 (11)2.3.1TTL电平的应用 (11)2.3.2232电平的应用 (12)3. 工作模式 (13)3.1TCP Server模式 (13)3.2TCP Client模式 (13)3.3Real COM模式 (14)3.4UDP模式 (14)4. IPort-3模块IP地址 (16)4.1设备IP出厂设置 (16)4.2用户获取设备IP (16)4.3PC机与模块网段检测 (17)5. ZNetCom软件配置 (18)5.1安装配置软件 (18)5.2获取设备配置信息 (19)5.3修改设备配置信息 (21)5.4保存恢复设置 (22)5.4.1保存设置 (22)5.4.2恢复设置 (23)5.5恢复出厂设置 (23)5.5.1通过配置软件来恢复出厂设置 (23)5.5.2通过硬件来恢复出厂设置 (24)5.6升级固件 (24)6. 使用AT命令配置 (25)6.1利用超级终端工具 (25)6.1.1超级终端使用方法 (25)6.2AT命令配置流程图 (29)6.3AT命令 (30)6.3.1使用AT命令概述 (30)6.3.2使用AT命令详细说明 (31)6.3.3控制命令 (34)6.3.4设备信息配置命令 (37)6.3.5串口信息配置命令 (40)6.4AT命令配置实例 (48)7. Web浏览器配置 (50)7.1访客设置模式 (50)7.2管理员配置模式 (51)7.2.1功能设置 (52)7.2.2更改密码 (53)7.2.3备份恢复 (54)8. 固件升级 (55)9. 附录 (61)TCP和UDP中默认已经被占用的端口列表 (61)产品问题报告表 (62)产品返修程序 (63)10. 免责声明 (64)1. 功能简介1.1 概述IPort-3是广州致远电子有限公司开发的一款多功能嵌入式以太网串口数据转换模块，它内部集成了TCP/IP协议栈，用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能，节省人力物力和开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。
嵌入式系统课程设计题目
嵌入式系统课程设计题目1.ARM系统在LED显示屏中的应用（利用ARM系统控制彩色LED显示屏）2.ARM－Linux 嵌入式系统在农业大棚中的应用（温度、湿度和二氧化碳浓度是影响棚栽农作物生长的3 大要素。
为了实现农业大棚中这3 种要素数据的远程实时采集,引入了当前嵌入式应用中较为成熟的ARM9 微处理器和Linux 嵌入式操作系统技术, 采用温度传感器PH100TMPA、湿度传感器HM1500 和二氧化碳浓度传感器NAP221A ,设计一种基于TCP/ IP 协议的嵌入式远程实时数据采集系统方案。
从硬件设计和软件实现2方面对该系统进行具体设计。
）3.ARM 嵌入式处理器在智能仪器中的应用（设计一种基于ARM 嵌入式处理器系统的智能仪器的硬件和软件设计方案, 并结合uc/o s2II或者Linux嵌入式实时操作系统, 给出一套完整的任务调度和管理的方法, 最后用实例说明）4.ARM系统在汽车制动性能测试系统中的应用（采用ARM系统构建一个路试法的汽车制动性能测试系统）5.ARM 嵌入式控制器在印染设备监控中的应用（针对拉幅热定型机,设计一种基于485 总线的分布式监控系统。
用ARM 嵌入式控制器实现主、从电机的同步运行和烘房温度的控制;在PC 机上用VB6. 0 设计转速和温度的监控画面;实现ARM、变频器和PC 机之间的数据通信。
）6.基于ARM系统的公交车多功能终端的设计（完成电子收费、报站、GPS定位等功能）7.基于ARM9的双CAN总线通信系统的设计（设计一种基于ARM9内核微处理器的双路CAN总线通信系统。
完成系统的总体结构、部分硬件的设计,系统嵌入式软件的设计,包括启动引导代码U - boot、嵌入式L inux - 操作系统内核、文件系统以及用户应用管理软件四个部分。
）8.基于ARM9 和Linux 的嵌入式打印终端系统（嵌入式平台上的打印终端的外围电路连接设计、嵌入式Linux 的打印机驱动程序开发和应用程序的开发）9.基于ARM 的车载GPS 终端软硬件的研究（重点研究基于ARM 的导航系统的软硬件设计）10.ARM系统在B超系统中的应用（完成系统软件硬件设计，包括外围电路）11.基于ARM 的嵌入式系统在机器人控制系统中应用（提出一种基于ARM、DSP 和arm-linux 的嵌入式机器人控制系统的设计方法, 完成控制系统的功能设计、结构设计、硬件设计、软件设计）12.基于ARM的视频采集系统设计（完成系统软件硬件设计，包括外围电路，采用USB接口的摄像头）13.基于ARM的高空爬壁机器人控制系统（构建一种经济型的爬壁机器人控制平台, 与上位机视觉定位和控制系统结合,使其适用于导航与定位、运动控制策略、多机器人系统体系结构与协作机制等领域。
基于嵌入式Linux的以太网接口设计与实现
如今 ， 嵌入式 技术 已被广 泛 应用 于工 业 生产 、 事 军 国防 、 医疗 卫生 、 科学 教育 乃至服务业 等领域 ， 渗透 到社
即通 过嵌 入式 系统 的 网络接 口接 收 Ｐ Ｃ机 传 来 的视 频
编码 数 据 包 ， 过 ＩＯ 或 Ｍ Ｍ 传 输 方 式 送 人 Ｃ Ｕ， 通 ／ Ｅ Ｐ
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STM32F103VET6和ENC28J60的嵌入式以太网接口设计
STM32F103VET6和ENC28J60的嵌入式以太网接口设计张庆辉;马延立【摘要】介绍了一种基于STM32F103VET6微处理器和以太网控制芯片ENC28J60的嵌入式以太网接口的设计方案.分析了基于Cortex-M3内核的微处理器STM32F103VET6的功能和特点,以及以太网控制芯片ENC28J60的主要性能和结构特性,并给出了接口的硬件和软件设计方案.本接口尺寸小、性能高,适合于便携式仪器仪表中的应用.%An embedded Ethernet interface is designed based on STM32F103VET6 microprocessor and Ethernet controller chip ENC28J60. The functions and features of microprocessor STM32F103VET6 based on Cortex-M3 core are analyzed,and main performances and structural properties of Ethernet controller chip ENC28J60 are described. Hardware and software design of the interface are given. The interface has small size and high performance, and it is used for portable instruments.【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2012(012)009【总页数】4页(P23-25,32)【关键词】STM32F103VET6;ENC28J60;嵌入式以太网【作者】张庆辉;马延立【作者单位】河南工业大学信息科学与工程学院,郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TP393.11引言随着以太网技术的普及和发展，基于以太网的应用接口设备也迅速普及到医疗设备、工厂电力系统等领域。
实用的PDA设计方案样本
嵌入式系统智能手机(PDA)设计方案一、前言随着手持通信设备市场迅速发展, 手机功能逐渐增多。
当前手机已经不只是用于语音通信手持设备, 而成为集成了短信、彩信、上网以及移动办公等附加功能嵌入式通信平台。
集成了这些功能手机被称为智能手机。
近年, 嵌入式解决器运营速度和功能均有了很大提高, 使得许多此前只能在PC上实现应用, 当前都可以在手持设备上实现。
当前, 市面上智能手机重要采用Microsoft公司Pocket PC、Palm OS等商用操作系统, 但这些操作系统开放程序不够高, 限制了许多第三方应用软件移植。
为使智能手机可觉得第三方应用软件提供一种更为开放嵌入式平台, 本人对智能手机系统做了比较进一步研究, 提出一种以Linux作为嵌入式操作系统、MotorolaMX1作为微解决器、以WavecomQ2403A作为射频模块智能手机系统设计与实现。
二、智能手机(PDA)简介PDA是Personal Digital Assistant缩写, 字面意思是“个人数字助理”。
这种手持设备集中了计算, 电话, 传真, 和网络等各种功能。
它不但可用来管理个人信息（如通讯录, 筹划等）, 更重要是可以上网浏览, 收发Email, 可以发传真, 甚至还可以当作手机来用。
尤为重要是, 这些功能都可以通过无线方式实现。
固然, 并不是任何PDA都具备以上所有功能；虽然具备, 也也许由于缺少相应服务而不能实现。
但可以预见, PDA发展趋势和潮流就是计算、通信、网络、存储、娱乐、电子商务等多功能融合。
PDA普通都不配备键盘, 而用手写输入或语音输入。
PDA所使用操作系统重要有Palm OS, Windows CE和EPOC。
三、个人PDA需求分析作为3C融合到一种终端典范智能手机, 除了实现通讯功能外, 还可以实现诸多计算机和消费电子产品功能, 并且体积小, 具备便携性和多功能性双重优势, 通过安装应用软件后, 能随时随处满足不同消费者差别化需求, 因而具备其她产品不可代替独特优势。
嵌入式系统原理及应用复习知识点总结
第一章1、嵌入式系统的应用范围：军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制。
2、嵌入式系统定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件与硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
（嵌入式的三要素：嵌入型、专用性与计算机系统）。
3、嵌入式系统的特点：1)专用性强；2）实时约束；3）RTOS；4）高可靠性；5）低功耗；6）专用的开发工具和开发环境；7）系统精简；4、嵌入式系统的组成：（1）处理器：MCU、MPU、DSP、SOC；（2）外围接口及设备：存储器、通信接口、I/O接口、输入输出设备、电源等；（3）嵌入式操作系统：windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS;（4）应用软件：Bootloader5、嵌入式系统的硬件：嵌入式微处理器（MCU、MPU、DSP、SOC），外围电路，外部设备；嵌入式系统的软件：无操作系统（NOSES），小型操作系统软件（SOSES），大型操作系统软件（LOSES）注：ARM处理器三大部件：ALU、控制器、寄存器。
6、嵌入式处理器特点：（1）实时多任务；（2）结构可扩展；（3）很强的存储区保护功能；（4）低功耗；7、DSP处理器两种工作方式：（1）经过单片机的DSP可单独构成处理器；（2）作为协处理器，具有单片机功能和数字处理功能；第二章1、IP核分类：软核、固核、硬核；2、ARM处理器系列：（1）ARM7系列（三级流水，thumb指令集，ARM7TDMI）;(2)ARM9系列（DSP处理能力，ARM920T）（3）ARM/OE（增强DSP）（4）SecurCone 系列（提供解密安全方案）；（5）StrongARM系列（Zntle产权）；（6）XScale系列（Intel产权）；（7）Cortex系列（A：性能密集型；R：要求实时性；M：要求低成本）3、ARM系列的变量后缀：（1）T：thumb指令集；（2）D：JTAG调试器；（3）快速乘法器；（4）E：增强DSP指令；（5）J：Jave加速器4、ARM{X}{Y}{Z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S} :x—系列号，y—内部存储管理和保护单元，Z—含有高速缓存。
嵌入式系统硬件体系结构设计
嵌入式系统硬件体系结构设计一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括：硬件层中涵盖嵌入式微处理器、存储器（sdram、rom、flash等）、通用设备USB和i/oUSB（a/d、d/a、i/o等）。
在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。
其中操作系统和应用程序都可以固化在rom中。
硬件层与软件层之间为中间层，也称作硬件抽象化层（hardwareabstractlayer，hal）或板级积极支持纸盒（boardsupportpackage，bsp），它将系统上层软件与底层硬件拆分开去，并使系统的底层驱动程序与硬件毫无关系，上层软件开发人员无须关心底层硬件的具体情况，根据bsp层提供更多的USB即可展开研发。
该层通常涵盖有关底层硬件的初始化、数据的输出/输入操作方式和硬件设备的布局功能。
3.系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（real-timeoperationsystem，rtos）、文件系统、图形用户USB（graphicuserinterface，gui）、网络系统及通用型组件模块共同组成。
rtos就是嵌入式应用软件的基础和研发平台。
功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。
一个嵌入式系统装置通常都由嵌入式计算机系统和继续执行装置共同组成，而嵌入式计算机系统就是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层共同组成。
继续执行装置也称作被控对象，它可以拒绝接受嵌入式计算机系统收到的掌控命令，继续执行所规定的操作方式或任务。
本网关硬件环境以单片机s3c2440芯片和dm9000以太网控制芯片为主，实现rj45接口和rs232接口的数据传输。
内容包括硬件环境的初始化，数据的收发控制，封包解包设计，操作系统的移植等。
硬件框图就是直观的将每个功能模块列举，也就是一个基本的模块女团，可以简约的每个模块的功能彰显出。
网络接口(RJ45)布线设计简要说明
网络接口（RJ45 ）布线设计简要说明在嵌入式工控系统中，常用的是10Mbps/100Mbps网络接口。
但是由于CPU快速的发展，1000Mbps网络也开始在嵌入式系统中使用。
它们的通讯频率都是100BASE-TXS准：125MHz。
英创公司的ESM6802嵌入式主板，可以提供1000Mbps 网络接口，符合1000BASE-TO 标准。
对于10Mbps/100Mbps兼容网络，有2对差分信号线，TX（TX+、TX-）和RX（ RX+ RX），信号TX与RX是相互独立的信号线。
对于英创公司提供的1000Mbps网络，可以向下兼容10Mbps/100Mbps网络，使用4对差分信号线，数据传输时，会使用全部4对差分信号线。
所以对于PCB走线，要求更高。
然而不少的客户在对以太网端口进行布线设计时，并没有按照以太网信号的差分、阻抗要求进行设计，或者没有考虑网络端口的ESD相关问题，最终导致一部份设备会出现无法预期的异常，或出现损坏率很高的情况。
这篇文章会基于英创公司的嵌入式工控主板接口，简单描述网络接口设计时需要注意的地方，以提高产品的稳定与可靠性。
1、网络信号走线要求同于网络通讯常用的UTP CAT5e网线，在1Mhz-100Mhz频率下，为100欧阻抗，所以为了得到更好的信号传输特性，PCB板上的每对差分信号线也需要设计/生产为100欧阻抗。
例如，在ESMARC EV沖，每对网络差分信号线的线宽为7mil，线距为8mil，在PCB加工生产说明文档/邮件中，就提出阻抗要求：（线宽-线距-线宽）7mil-8mil-7mil，阻抗100欧。
一般情况下，PCB厂家会根据你的要求，重新调整铜皮，使信号线的阻抗在要求值的+/-10以内，即可满足要求。
为了保证高频差分信号线上的信号相位差足够小，需要尽可能保证每一对差分信号线长一致，或控制最大线差长度。
对于网络通讯信号线，将信号线最大长度差控制在+/-25mil以内即可。
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嵌入式系统的以太网接口设计
作者：于申申
来源：《硅谷》2011年第17期
摘要：随着网络和嵌入式系统的发展，嵌入式系统与网络的结合已经成为最新的研究方向。
使用处理器S3C44B0X和以太网接口芯片RTL8019AS，设计一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案。
这种设计结构简单，实现方便，具有很好的实用价值。
关键词： S3C44BOX； RTL8019AS； uCLinux操作系统
中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0910067－01
目前，随着计算机技术、通信技术的飞速发展，以太网以它的普遍性及低廉的接口价格，已经作为一种最通用的网络，广泛应用于生产和生活中。
使得我们在计算机进行网络互连的同时，许多领域的嵌入式设备如工业控制、数据采集、数控机床和智能仪表等也有接入网络的需求。
伴随着信息家电出现，嵌入式设备的网络化必将拥有更广阔的发展前途。
在这个过程里，首先要解决的是嵌入式设备如何实现网络互连。
本文基于常用的嵌人式处理器S3C44B0X和以太网驱动器RTL8019AS以及µClinux系统设计了一款嵌人式以太网接口。
该方案和其它设计比较具有高性能、低功耗、软硬件易扩展特点，是当前及今后工业以太网控制器的理想选择方案。
本设计的特点是，既可仅用于嵌人式以太网驱动设备，方便简单，又可进行扩展其他模块，必要时可以移植操作系统，应用于其他复杂领域。
1 芯片简介
1.1 S3C44B0X芯片概述
系统的CPU采用S3C44B0X，它是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器，采用了ARM7TDMI内核，0.25um工艺的CMOS标准宏单元和存储编译器。
S3C44B0X还采用了一种新的总线结构，即SAMBA-II（三星ARM嵌入式微处理器总线结构）。
S3C44B0X[1]通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了系统电路中外围元器件配置，从而最小化系统的成本，它为一般应用提供了高性价比和高性能的微处理器解决方案。
由于S3C44B0X微处理器集成了丰富的外设，非常适合控制管理。
而µClinux系统又可对多种硬件资源进行控制，加之S3C44B0X对µClinux操作系统的完美支持，故采用了三星公司S3C44B0X芯片作为微处理器。
1.2 RTL8019AS芯片概述
RTL8019AS是台湾REALTEK公司的产品。
RTL8019AS是性价比很高的、带有即插即用功能的全双工以太网控制器。
由于其优良的性能、低廉的价格，使其在上网卡中有很高的市场占有率。
1）RTL8019AS芯片的主要性能
RTL8019AS的8条IRQ总线和16条基本地址总线为大资源情况下提供了宽松的环境。
RTL8019AS支持16K、32K和64K字节BROM和闪存接口。
它仍然提供页面模式功能，这种功能可支持16K字节内存系统空间下的4M字节的BROM。
此外，BROM的无用命令被用来释放BROM内存空间。
RTL8019AS用16K字节SRAM设计在单片芯片上，它的设计不仅提供了更多友好的功能，而且节省了SRAM存储资源。
2）RTL8019AS芯片内部结构
RTL8019AS内部可分为远程DMA接口、本地DMA接口、MAC（介质访问控制）逻辑、数据编码、解码逻辑等端口。
远程DMA接口是指ARM对RTL8019AS内部RAM进行读写的总线，完成RTL8019AS内部SRAM与微控制器一侧的数据交换。
ARM收发数据只需对远程DMA操作。
本地DMA接口是指RTL8019AS內部SRAM与网线的连接通道，完成控制器与网络传输线一侧的数据交换。
MAC逻辑完成以下功能：当微控制器向网上发送数据时，先将一帧数据通过远程DMA通道送到RTL8019AS中的发送缓存区，然后发出传送命令。
当RTL8019AS完成了上一帧的发送后，再开始此帧的发送。
RTL8019AS
接收到的数据通过MAC比较、CRC校验后，由FIFO存到接收缓冲区。
收满一帧后，以中断或寄存器标志的方式通知微控制器。
FIFO逻辑对收发数据作16字节的缓冲，以减少对本地DMA请求的频率。
3）RTL8019AS的硬件电路设计
RTL8019AS有三种工作方式：
跳线方式：I/O和中断由跳线决定。
即插即用方式（PNP）：由软件进行自动配置，使用这种方法时，系统的启动程序必须包含支持PNP的函数。
免跳线方式：I/O和中断由外接的EEPROM（93C46）中的内容决定。
2 S3C44B0X与RTL8019AS的接口电路
RTL8019AS的工作电压为5V，为提高收发速度，采用16位数据总线方式。
RTL8019AS
的SD[15:0]与S3C44B0X的DATA[15:0]相连。
由于采用16位数据总线方式，RTL8019AS[9:0]与S3C44B0X[10:1]相连。
由于在本设计中RTL8019AS的AEN与S3C44B0X的nGCS5相连，所以对应S3C44B0X的存储器的起始地址0x0a000000。
S3C44B0X的nOE、nWE分别与
RTL8019AS的IORB、IOWB相连，控制数据的读和写操作，低电平有效。
RTL8019AS使用
中断INT0，对应S3C44B0X的外部中断EXINT1。
RSTDRV经74LS04接到复位电路，模块复位时RTL8019AS也同时复位。
OSC0、OSC1分别为20MHz晶振的输入输出端。
LED0、LED1分别连接一个发光二极管，指示网络连接、数据传输和发送的情况。
FC-518LS为网卡滤波
器、变压器，内部包含一对低通滤波器和一对隔离变压器，其输出TX+/TX-、RX+/RX-与
RJ45相连。
3 总结
本设计经过软硬件的调试，并已成功地进行以太网数据传输。
具体实现了在
S3C44BOX+uCLinux操作系统平台下的嵌入式以太网控制器的软硬件设计；详细分析了嵌入
式以太网控制器模块设备在嵌入式uCLinux操作系统下驱动程序结构和开发过程，编写出驱动模块，实现了嵌入式以太网驱动模块设备的控制，已成功地应用到嵌人式仪器仪表、工业数据采集网络、嵌人式网络控制等许多领域。
参考文献：
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