2 系统的总体设计
本次毕业设计的系统总体是由PSoC3、以太网模组等构成,系统设计框图、系统流程图如图2-1、图2-2所示。
本系统设计通过交叉型网线直接连接PC机的网卡。以太网模块在PSoC3的控制下进行以太网数据包的收发,完成与局域网内的其他网络设备的通讯。在使用TCP/IP(PSoC3 51内核平台)协议的基础上,构建HTTP服务器协议,运行Web服务器,并且可以提供网络服务。同时,通过解析客户端提交实现对家电的远程控制指令。
3 元器件介绍
3.1 PSoC3简介
PSoC是在一个专有的MCU内核周围集成了可配置的模拟和数字外围器件阵列PSoC块,是一种利用芯片内部的可编程数模混合阵列。
本次设计所用的PSoC3是Cypress在第一代可配置片上系统PSoC1基础之上推出的新一代可配置芯片族,现包含CY8C32,CY8C34,CY8C36和CY8C38四个系列产品。PSoC3处理核心基于增强型8051,指令集与标准8051完全兼容,支持乘法和除法指令,最高可运行在67MHz时钟;PSoC3包含最多8KB的SRAM,以及最多2KB的EEPROM。
PSoC3包含四个重要部分:51内核、数字模块(数字信号)、模拟模块(模拟信号)以及系统资源模块。
3.2 DM9000以太网控制芯片介绍
DM9000作为以太网应用的一种控制芯片,可以在网络中自动获取与已设 的MAC地址相同的IP包,成功完成IP包的收发。在本方案中应用了PSoC3作为主控制器,用以控制DM9000完成以太网数据包收发以及TCP/IP协议实现。
3.2.1 DM9000的特点
DM9000控制芯片包含的特点:
1、模组工作电压为5V;
2、与MCU连接模式有ISA 8bit/ISA 16bit模式,并支持3.3V和5V的I/O控制;
3、支持多种连接模式,电端口支持10M HALF/10M FULL/100M HALF/100M FULL/AUTO(N-WAY);
4、93C46的EEPROM可以为存放系统提供其所需的信息;
5、拥有的数据存储器(4Mbit)是串行的,还拥有其相应接口。
3.2.2 DM9000的主要功能
1、读取写入寄存器方式
DM9000可以非常容易的控制读写寄存器。DM9000有数据和索引端口。
如果要读写任意一个寄存器,方式如下:
(1)SA4~9接高电位使DM9000使能需要将AEN接低电位,;
(2)设置CMD管脚为低电位;
(3)要将寄存器(读写的)相应的位置输入索引端;
(4)设置CMD管脚为高电位;
(5)要将寄存器(读写的)的相应资料输入或输出资料端口。
2、内存工作原理
DM9000共有16KByte(0000h~3FFFh)内存,而读写内存由MWCMD,MRCMD这二个寄存器来控制。
3、封包传送工作原理
提供的3KByte(0000h~0BFFh)给传送部分使用是内存的默认值。而传送一个封包流程如下:
(1)将需要传送的封包长度,输入到寄存器(TXPLL、TXPLH);
(2) 由MWCMD寄存器将需要传送的封包资料输入到内存中;
(3)由TCR寄存器使DM9000送出封包资料;
(4)如果内存的写入位置直接越过0BFFh时,可以自动将下一位置转回到0000h。