侵权投诉
当前位置:

OFweek物联网

IPV6

正文

基于物联网的嵌入式以太网终端平台设计与实现

导读: 该平台采用ATMEL公司AT91SAM7X512处理器作为主控芯片,该处理器内部集成了以太网控制器、512kbytes FALSH以及128kbytes SRAM。只需外接一片以太网物理层(PHY)收发芯片DM9161和一个网络变压器HR601680,即可构成以太网终端硬件平台。

  物联网是在互联网的基础上,将用户与物品或者物品与物品用互联网进行连接,并通过互联网进行信息交换和通信的一种概念。物联网主要通过信息采集设备以及能够将这些信息采集设备接入互联网的终端平台来实现。近年来,嵌入式系统以其功能完善,设计方案灵活,功耗可控制等特点,已广泛应用于生活、商业、医疗以及工业等各个领域。比起通用计算机来,嵌入式系统具有针对性更强、体积更小,成本更低等优点,是物联网领域应用设计的首选方案。对于一些数据量不大,传输速率要求不高的应用,要考虑用较低的成本实现最可靠的物联网服务。

  一. 平台硬件设计

  1.1 平台结构及原理

  该平台采用ATMEL公司AT91SAM7X512处理器作为主控芯片,该处理器内部集成了以太网控制器、512kbytes FALSH以及128kbytes SRAM。只需外接一片以太网物理层(PHY)收发芯片DM9161和一个网络变压器HR601680,即可构成以太网终端硬件平台。 AT91SAM7X512采用3.3 V和1.8 V双工作电压,使用频率为18.432 MHZ的晶振作为时钟电路的振荡源,调试电路采用标准的20针JTAG仿真调试接口。该方案成本低,功耗小,并且所用芯片集成度很高因而保证了系统的稳定性。

  AT91SAM7X512的以太网控制模块实现了一个与IEEE802.3标准兼容的以太网MAC,支持全双工模式,可通过DMA方式进行数据收发。当物理层芯片DM9161接收到来自以太网的上位机数据时,ARM通过MII接口(媒体独立接口)读取数据,并在内部通过DMA方式将数据读入 SRAM中交给TCP/IP协议栈进行处理。同时,当RFID射频读卡器或者传感模块有数据需要传输时,平台也能沿着相同的通道将数据传输至上位机。系统整体结构如图1所示。

图1 系统结构原理示意图

  1.2 AT91SAM7X512和DM9161的接口电路设计

  AT91SAM7X512的以太网控制器和物理层收发芯片 DM9161之间有MII(Media Independent Interface)和RMII(Reduced Media Independent Interface)两种接口。这两种接口都能够工作在10 Mb/s和100 Mb/s共两种速率下,在本设计中采用MII接口。MII数据接口总共需要16个信号,包括 TX_ER,TXD《3:0》,TX_EN,TX_CLK,COL,RXD《3:0》,RX_EX,RX_CLK,CRS,RX_DV 等,在时钟速率25 MHz的情况下以4-bit并行方式发送和接收数据。以太网控制器依靠MDIO接口与物理层芯片进行通信,用于自动协商期间确保以太网控制器和物理层芯片被配置为相同的速度和双工模式。AT91SAM7X512和DM9161的接口电路如图2所示。

图2 以太网接口电路原理图

  当系统上电后,由AT91SAM7X512给DM9161提供复位信号及引脚初始化电平,完成DM9161的上电初始化工作。当初始化完成后,系统会通过MII接口读取DM9161内部状态寄存器的值来完成对网络连接模式和连接状态的检测。

1  2  3  下一页>  
声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号