音影先锋亚洲天堂网|电影世界尽头的爱完整版播放|国产 熟女 91|高清无码免费观看欧美日韩|韩国一区二区三区黄色录像|美女亚洲加勒比在线|亚洲综合网 开心五月|7x成人在线入口|成人网站免费日韩毛片区|国产黄片?一级?二级?三级

登錄 免費(fèi)注冊(cè) 首頁(yè) | 行業(yè)黑名單 | 幫助
維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)

MC9S12NE64

MC9S12NE64 的PDF資料

下載
,2568874K
其他型號(hào)

MC9S12NE64的供應(yīng)商:
聯(lián)系人:林佳偉/林佳偉
電話:13692203079/13692203079
聯(lián)系人:費(fèi)安冬/柯飛/柯有旭
電話:13824359716/18872315919/13684924749
聯(lián)系人:鐘小姐
電話:0755-82989915
聯(lián)系人:顏小姐/江先生
電話:075583288856/
>>更多供應(yīng)商

基于MC9S12NE64型單片機(jī)的嵌入式以太網(wǎng)連接

查看最近90天中添加的最新產(chǎn)品 最新電子元器件資料免費(fèi)下載 派睿電子TI有獎(jiǎng)問(wèn)答 - 送3D汽車(chē)鼠標(biāo) IR推出采用焊前金屬的汽車(chē)級(jí)絕緣柵雙極晶體管 全球電子連接器生產(chǎn)商—samtec 最新斷路器保護(hù)套
 
 
摘要:分析基于單片機(jī)的以太網(wǎng)連接方案,介紹MC9S12NE64型16位單片機(jī)的特性及其最小系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),給出MC9S12NE64的初始化過(guò)程、主程序和TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)的思想。
關(guān)鍵詞:MC9S12NE64;單片機(jī);嵌入式系統(tǒng);以太網(wǎng);TCP/IP
中圖分類號(hào):TN913.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1006—6977(2006)0l一0044一031 引言
    隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和以太網(wǎng)的迅速發(fā)展,基于以太網(wǎng)的設(shè)備控制越來(lái)越多,發(fā)展也越來(lái)越快。目前,以太網(wǎng)(EtImmet)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)以太網(wǎng)及TCP/IP協(xié)議?梢允共煌木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)互連、交換數(shù)據(jù)。

    用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接有多種方案。傳統(tǒng)的多器件以太網(wǎng)連接方案是通過(guò)MCU擴(kuò)展以太網(wǎng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,必要時(shí)還需要擴(kuò)展外部RAM和ROM。雖然這種方案應(yīng)用起來(lái)不是很困難,但所用外部元件數(shù)量較多,系統(tǒng)開(kāi)銷較大。穩(wěn)定性不高。為了解決傳統(tǒng)方案的不足,本文討論以集成以太網(wǎng)MAC層和物理層的16位單片機(jī)MC9S12NE64來(lái)實(shí)現(xiàn)單器件以太網(wǎng)連接。與多器件方案相比.單器件連接方案具有所用外部元件少、系統(tǒng)開(kāi)銷小、穩(wěn)定性高、設(shè)計(jì)時(shí)間短等一系列優(yōu)點(diǎn)。
2 MC9S12NE64簡(jiǎn)介
    MC9S12NE64是Freescale公司生產(chǎn)的基于HCSl2 CPU內(nèi)核的16位單片機(jī),利用它可以方便地實(shí)現(xiàn)單器件以太網(wǎng)連接,構(gòu)成一個(gè)完整的終端節(jié)點(diǎn)。MC9S12NE64的內(nèi)部功能模塊框圖如圖1所示,主要特性如下:

    采用高性能16位HCSl2CPU內(nèi)核,3.3V下工作頻率可達(dá)25MHz或10MIPS,具有優(yōu)化的C語(yǔ)言體系結(jié)構(gòu),可以生成十分簡(jiǎn)潔的代碼。

    帶有片上調(diào)試接口,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)在線仿真和調(diào)試,而無(wú)需仿真器。

    集成了64KB的nash內(nèi)存和8KB的靜態(tài)RAM,能夠滿足大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合。如果需要還可進(jìn)行外部擴(kuò)展。

    集成了10/100Mbps以太網(wǎng)媒介訪問(wèn)控制器(EMAC),內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)的媒介獨(dú)立接口(MII),可以實(shí)現(xiàn)地址識(shí)別及過(guò)濾、以太類型過(guò)濾,支持半雙工和全雙工通信,具有和8KB RAM共用可配置的EMAC緩沖區(qū),包括一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)和兩個(gè)接收緩沖區(qū),MC9S12NE64的RAM以2倍于CPU的速度運(yùn)行,使得CPU和EMAC緩沖區(qū)可以交叉存取數(shù)據(jù)。

    集成了10/100Mbps以太網(wǎng)物理層(EPHY),支持自動(dòng)協(xié)商模式,支持半雙工和全雙工的通信。并具有自診斷功能。

    帶有8通道10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器fADC)、4通道16位定時(shí)器、2個(gè)串行通信接口(SCI),1個(gè)高速串行外設(shè)接口(SPI)、1個(gè)具有256種時(shí)鐘速度選項(xiàng)的I2C接口,具備使用鎖相回路的時(shí)鐘及復(fù)位發(fā)生器(CRG)模塊,有多達(dá)70個(gè)通用I/O口。具有80引腳TQFP-EP和112引腳LQFP兩種封裝。


3 MC9S12NE64的簡(jiǎn)單應(yīng)用
3.1 硬件設(shè)計(jì)
    利用MC9S12NE64可以構(gòu)成不同功能的網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn),如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、帶因特網(wǎng)功能的設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控(數(shù)據(jù)采集,診斷)、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程設(shè)備通過(guò)電子郵件或文字尋呼機(jī)發(fā)送消息等。

    基于MC9S12NE64最少外圍器件的系統(tǒng)硬件電路原理圖如圖2所示。此最小系統(tǒng)由80引腳的MC9S12NE64與外圍器件組成,電路中帶有背景調(diào)試接頭J1;5個(gè)LED狀態(tài)指示燈(分別用來(lái)顯示網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài),包括EPHY是否沖突、連接是否建立、是否接收數(shù)據(jù)、連接速度、雙工模式);必需的偏置電阻R5;高速局域網(wǎng)電磁隔離模塊(即RJ45以太網(wǎng)接口)。其中PHY_TXP和PHY_TXN為發(fā)送線,PHY_RXP和PGY_RXN為接收線。設(shè)計(jì)時(shí),MC9S12NE64的物理端口與隔離變壓器連接時(shí)必須符合IEEE802.3對(duì)物理層規(guī)范的要求,如RJ45的插孔與隔離變壓器的間隔應(yīng)盡量小,輸出和輸入差分信號(hào)對(duì)的走線要很好的隔離,確保電源的額定負(fù)載電流不小于300mA。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意系統(tǒng)時(shí)鐘的要求,MC9S12NE64只支持皮爾斯型振蕩電路,晶振的精度應(yīng)高于25ppm。系統(tǒng)中MC9S12NE64工作在正常的單片模式,其內(nèi)部穩(wěn)壓電源處于工作狀態(tài)。
3.2 MC9S12NE64的初始化
    MC9S12NE64單片機(jī)在工作之前。必須進(jìn)行必要的初始化。主要包括時(shí)鐘及復(fù)位發(fā)生器(CRG)模塊、EMAC模塊、EPHY模塊等。雖然MC9S12NE64上的EMAC和EPHY被設(shè)計(jì)為兩個(gè)獨(dú)立的模塊,但如果用到內(nèi)部的EPHY,則EMAC和EPHY必須同時(shí)進(jìn)行初始化。

    MC9S12NE64的初始化過(guò)程如下:
    (1)初始化時(shí)鐘及復(fù)位發(fā)生器模塊來(lái)產(chǎn)生25MHz的內(nèi)部總線時(shí)鐘,這一過(guò)程通過(guò)設(shè)置時(shí)鐘及復(fù)位發(fā)生器(CRG)模塊的寄存器表來(lái)完成。
    (2)設(shè)置EPHYCTL0寄存器的DIS10和DIS100位為1,使EPHY時(shí)鐘無(wú)效,直到EMAC和EPHY配置完畢。
    (3)通過(guò)EPHYCTL1寄存器的:EPHYADD0、E-PHYADD1、EPHYADD2、EPHYADD3、EPHYADD4來(lái)配置MII請(qǐng)求的EPHY地址。
    (4)配置自動(dòng)協(xié)商模式。設(shè)置EPHYCTL0寄存器的ANDIS位為0.使用自動(dòng)協(xié)商模式。
    (5)設(shè)置EPHYCTL0寄存器的LEDEN位為1允許EPHY驅(qū)動(dòng)LED信號(hào)。設(shè)置EPHYCTL0寄存器的EPHYIEN位為1使EPHY中斷有效。設(shè)置
EPHYCTL0寄存器的EPHYEN位為1使EPHY有效工作,這樣就可以實(shí)現(xiàn)EMAC和EPHY間的介質(zhì)無(wú)關(guān)接口(MII)操作。
    (6)設(shè)置MCMST寄存器的MDCSEL位為0xA,來(lái)配置EMAC管理數(shù)據(jù)時(shí)鐘(EMACMDC)。
    (7)設(shè)置BUFCFG寄存器的BUFMAP位來(lái)配置EMAC以太網(wǎng)緩沖區(qū)的大小。BUFMAP的值用來(lái)確定系統(tǒng)RAM中用戶RAM和EMAC緩沖區(qū)的比例。BUFMAP最大為4,這時(shí)單個(gè)緩沖區(qū)的大小為1.5K字節(jié),正好可以存放一個(gè)最大的以太網(wǎng)幀。大于緩沖區(qū)大小的數(shù)據(jù)包將被過(guò)濾掉,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選擇。設(shè)置BUFCFG寄存器的MAXFL位來(lái)指定接受的最大幀長(zhǎng)度,使緩沖區(qū)起到了數(shù)據(jù)過(guò)濾的作用。
    (8)通過(guò)MACAD寄存器來(lái)配置6字節(jié)的MAC地址。如果設(shè)備不連接到因特網(wǎng),則MAC地址可自行定義。
    (9)設(shè)置ETCTL寄存器為0x17來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型。
    (10)通過(guò)設(shè)置RXCTL寄存器的PROM、CON-MC和BCREJ位來(lái)配置EMAC的MAC地址過(guò)濾模式。如果不是自動(dòng)協(xié)商模式,則還需要設(shè)置RFCE位來(lái)實(shí)現(xiàn)接收流控制。
    (11)設(shè)置NETCTL寄存器為0x81來(lái)配置EMAC的工作模式,并使EMAC正常工作。
    (12)設(shè)置IMASK寄存器來(lái)配置允許的EMAC中斷信號(hào),如需要允許某種中斷請(qǐng)求信號(hào),則將相應(yīng)的位置1。
    (13)設(shè)置TXCTS寄存器的PTRC位和設(shè)置PTI-ME寄存器來(lái)初始化和傳遞暫停持續(xù)時(shí)間。
    (14)設(shè)置系統(tǒng)中斷為允許系統(tǒng)中斷。
    (15)通過(guò)EMAC MII管理接口來(lái)設(shè)置EPHY,包括設(shè)置速度、雙工模式和流控制,設(shè)置EPHY中斷控制寄存器來(lái)配置EPHY中斷控制。
    (16)在自動(dòng)協(xié)商模式下,通過(guò)設(shè)置EPHYCTL0寄存器的DIS10和DIS100位為0來(lái)啟動(dòng)EPHY時(shí)鐘發(fā)生器。當(dāng)自動(dòng)協(xié)商完成且連接建立后,協(xié)商暫定和雙工設(shè)置由EPHY MII寄存器決定。EMAC必須由RXCTS寄存器的FRCE位和NETCTL的FDX位所設(shè)定的配置來(lái)更新協(xié)商暫定和雙工設(shè)置。

    至此。MC9S12NE64初始化完成,可以完成EMAC和EPHY間的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與以太網(wǎng)上其他設(shè)備(如PC機(jī))的通信,只需要實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧就可以了。由于單片機(jī)內(nèi)部資源的不足,難以支持完整的TCP/IP協(xié)議棧,故針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能來(lái)設(shè)定特定的TCP/IP協(xié)議棧,僅實(shí)現(xiàn)與需要相關(guān)的協(xié)議即可,如ARP協(xié)議、IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、SMTP協(xié)議、HTYP協(xié)議等。

    系統(tǒng)初始化后進(jìn)入主程序循環(huán),包括單片機(jī)的控制作用和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于以太網(wǎng)傳輸部分來(lái)說(shuō).主要有兩個(gè)作用:一是對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行封裝并發(fā)送;二是對(duì)接收的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解包供應(yīng)用程序使用。主程序通過(guò)嵌入TCP/IP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的以太網(wǎng)通信。
4 結(jié)束語(yǔ)
    筆者用MC9S12NE64型16位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式以太網(wǎng)通信。隨著數(shù)字化、智能化儀器的飛速發(fā)展,采用以太網(wǎng)進(jìn)行通信的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。MC9S12NE64內(nèi)置了以太網(wǎng)MAC層和物理層,用它可以方便地實(shí)現(xiàn)單電路以太網(wǎng)連接。適用于工業(yè)控制、保安系統(tǒng)、用戶卡表、商業(yè)自動(dòng)化、樓宇控制、照明管理、醫(yī)療檢測(cè)、自動(dòng)售貨機(jī)環(huán)境監(jiān)控器、銷售設(shè)備終端和家庭自動(dòng)化等。


 



  來(lái)源:xiangxueqin
收藏此頁(yè)】【關(guān)閉】【返回】【打印】【推薦
分享: QQ空間 人人網(wǎng) 開(kāi)心網(wǎng) 騰訊微博 新浪微博 搜狐微博 網(wǎng)易微博
本頁(yè)面信息由維庫(kù)用戶提供,如有侵犯您的知識(shí)產(chǎn)權(quán),請(qǐng)致電本站,本站核實(shí)后將迅速刪除!

熱門(mén)詞條:PXIemi濾波器網(wǎng)絡(luò)廣告機(jī)光敏傳感器光子晶體光纖NVRAM多費(fèi)率電能表LCR測(cè)量?jī)x鋰離子電池充電器家用逆變器更多>>
相關(guān)文章
  • 更多"MC9S12NE64"相關(guān)文章
  • 關(guān)于我們 | 服務(wù)項(xiàng)目 | 付款方式 | 聯(lián)系我們 | 友情鏈接 | 投訴 建議 合作 | 網(wǎng)站地圖 | 加入收藏 | 公司庫(kù)
    © 2026 維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(m.58mhw.cn) 版權(quán)所有 經(jīng)營(yíng)許可證編號(hào):浙B2-20050339 版權(quán)聲明
    二十一年專注打造優(yōu)質(zhì)電子元器件采購(gòu)網(wǎng)、IC交易平臺(tái)。