单片机
２００５年第２２卷第３期
微电子学与计算机
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果使用较快的ＤＳＰ、ＲＡＭ等，要考虑时序问题。也就是说ＲＴＬ８０１９ＡＳ的ＩＯＣＨＲＤＹ，是需要考虑连到
ＣＰＵ上。或者做一定的处理。
（２）传输速度：在系统中，上位机与下位测控设
备之间数据交换的速度．取决于以太网接口模块的传输速度。而以太网模块的传输速度取决于以太网接口芯片的速度、单片机的处理速度，以及和设备交换数据的方式。在一般的测控系统中，要传送的
仅仅是控制命令和测量数据，数据量不大。模块与测控设备之间采用ＲＳ一２３２／４８５、ＣＡＮ等串口方式连接，其通信速率仅几十ｋｂ／ｓ或上百ｋｂ／ｓ。这时以
太网接口芯片的速度（１０Ｍｂ／ｓ）和微处理器的速度就
远大于串口通信速度。因此传输速率主要取决于串口的通信速率。当要传送的数据速率要求很高时，它与测控设备之间就不能再采用串口连接．而必须采用并口连接。这时传输速率就取决于微处理器的
处理速度。此时。要选用一些高速的单片机。
（３）ＩＰ地址：以太网测控系统中，测控设备通过该模块进入以太网。必须确定自己的ＩＰ地址。ＩＰ地
址的获得有两种方式：动态获得ＩＰ地址和固定分配
ＩＰ地址。
（４）安全控制：在小型封闭的局域网中进行测
控．安全问题不大，但在广域网甚至因特网上进行
测控，安全控制就至关重要。为此，采用４８～１２８位的用户密码来保护测控设备的安全。合法用户可以修改、设定自己的密码。网络非法用户即使窃取了
ＩＰ地址。没有用户密码，也无法操作设备。
ｆ５１实时性问题：测控系统在很多场合都要强调它的实时性，但以太网不是一个实时系统。由于它
的载波侦听碰撞检测（ＣＳＭＡ／ＣＤ）通信方式，决定了
以太网中ＩＰ包的传输会有延迟。甚至丢包，这是利用以太网组成分布式测控系统最大的缺点。但是，现在以太网的速度越来越快，百兆网甚至千兆网，
或在一些小型封闭的局域网中．网络的繁忙程度大
为减轻．ＩＰ包几乎没有碰撞，传输延迟、丢包现象就大大减小．不会影响测控系统的正常工作。同时，在系统的网络层之上，可增加应答协议，丢包的问题
就可基本克服。
４程序设计
所有程序采用５１汇编语言编制，可读性强。占用内存少，开发简易。首先设计初始化和远程ＤＭＡ持作程序，在此基础上设计数据包收发程序。
从程序员的角度看．ＲＴＬ８０１９ＡＳ的数据包收发
流程非常简单．驱动程序将要发送的数据包按指定
格式写入ＲＴＬ８０１９ＡＳ的ＲＡＭ中，并启动发送命
令．ＲＴＬ８０１９ＡＳ芯片会自动把数据包转换成物理帧
格式在物理信道上传输。反之，ＲＴＬ８０１９ＡＳ收到物理信号后将其还原成数据，按指定格式存放在芯片的ＲＡＭ中以便主程序读取。以太网协议有多种，如８０２－３，其帧结构如表ｌ所示。物理信道上的收发操
作均使用了这种帧格式，其中，前导序列、帧起始
位、ＣＲＣ校验均由硬件自动添加／删除，与软件无关。
但是．从ＲＴＬ８０１９ＡＳ收到的数据包格式并不是８０２．３的真子集．而是如表２所示。明显地ＲＴＬ８０１９ＡＳ自动添加了“接收状态、下一页指针、帧长度（字节）”三个数据成员（共４个字节）。这些数
据成员的引入方便了驱动程序的设计，体现了软硬件相互配合协同工作的设计思想。而发送数据包的
格式是８０２．３的真子集，如表３所示。
表１
８０２．３帧结构
６２位
２位
４８位
４８位
麽詈。＝ＰＥ／ｌ数据ＤＡＴＡｌ填充ＰＡＤＩ校验ＦＣｓ
１６位某害暮孑≥ＤＡＴＡ≥４６字节
３２位
说明：
类型ＴＹＰＥ：０８００ＩＰ包；０８０６ＡＲＰ包；８１４Ｃ
ＳＮＭＰ
包：８１３７ＩＰＸ届ＰＸ包
小于０６００Ｈ值用于ＩＥＥＥ８０２．３帧，表示数据包长度
ＤＡ７ＩＡ：ＤＡ＋ＳＡ＋７ＩＹＰＥ＝１４字节＋ＤＡＴＡ＝１５１４字节，即最大传输包长度小于等于１５１４
ＰＡＤ：最小包长度不小于６０字节，最小ＤＡＴＡ长度４６字节，不够时补０．
表２
Ｒ’ｒＬ８０１９ＡＳ接收包帧结构
８位８位１６位４８位４８位
１６位
引挈字
可选３２位
表３ＲＴＬ８０１９ＡＳ发送包帧结构
ｌ目的ＩＰ地源ＩＰ地类型ＴＹＰＥ／数据域
址ＤＡ址ＳＡ长度ＬＥＮ填充ＰＡＤ
ＤＡ７Ｉ＇Ａ
４８位
４８位
１６位
≤１挈字填充ＰＡＤ
１了
４．１数据包的接收
将ＲＴＬ８０１９ＡＳ内部ＲＡＭ的后５２设置为接收缓冲区，该缓冲区构成了一个ＦＩＦＯ队列，ＰＳｌ’ＡＲＴ、ＰＳＴＯＰ两个寄存器限定了循环队列的起始和结束