目 录
摘 要 I
ABSTRACT .......................................................................................................... II 第1章 绪论..................................................................................................... - 1 - 第2章 ENC28J60网络模块 .......................................................................... - 2 -
2.1 概述 .................................................................................................... - 2 - 2.2 外部连接 ........................................................................................... - 6 -
2.2.1 振荡器..................................................................................... - 6 - 2.2.2 I/O电平 ................................................................................... - 6 - 2.2.3 带SPI接口的独立以太网控制器 ......................................... - 6 - 2.3存储器与寄存器 ................................................................................ - 8 -
2.3.1 存储器构成............................................................................. - 8 - 2.3.2 寄存器..................................................................................... - 9 - 2.4 ENC28J60的寄存器设置和应用 ...................................................... - 9 -
2.4.1 ENC28J60的寄存器设置 ....................................................... - 9 - 2.4.2 ENC28J60的应用 ................................................................. - 10 -
第3章 系统硬件设计................................................................................... - 11 -
3.1单片机与ENC28J60网络模块的选择及思想 ............................... - 11 - 3.2串口通信 .......................................................................................... - 14 -
3.2.1 通信简介............................................................................... - 14 - 3.2.2 单片机串口结构................................................................... - 15 - 3.2.3 串行口工作方式及帧格式................................................... - 15 - 3.2.4 单片机与串口的通信........................................................... - 16 - 3.2.5 单片机串口通信设置........................................................... - 17 - 3.3 ENC28J60外围电路 ........................................................................ - 17 - 第4章 网络协议........................................................................................... - 19 -
4.1 TCP/IP协议简介 ............................................................................. - 19 - 4.2 网络互连 ......................................................................................... - 20 - 4.3 uIP协议在单片机上的移植过程 .................................................... - 20 -
4.3.1 uIP协议栈的实现方法简述 ................................................. - 20 - 4.3.2 uIP架构 ................................................................................. - 21 -
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4.3.2 uIP协议在单片机上的移植 ................................................. - 22 - 4.4 uIP的关键功能及使用方法 ............................................................ - 24 -
4.4.1 接收数据............................................................................... - 24 - 4.4.2 发送数据............................................................................... - 25 - 4.4.3 重发数据............................................................................... - 25 - 4.4.4 关闭连接............................................................................... - 25 - 4.4.5 报告错误............................................................................... - 25 - 4.4.6 轮询....................................................................................... - 25 - 4.4.7 监听端口............................................................................... - 25 - 4.4.8 打开连接............................................................................... - 26 - 4.4.9 数据流控制........................................................................... - 26 - 4.1.10 uIP函数总结 ....................................................................... - 27 -
第5章 软件设计........................................................................................... - 28 -
5.1 软件Keil介绍 ................................................................................ - 28 - 5.2系统总流程图 .................................................................................. - 28 - 5.4 uIP协议代码分析 ............................................................................ - 30 -
5.4.1 应用程序接口....................................................................... - 30 - 5.4.2 uIP/设备驱动接口 ................................................................. - 31 - 5.4.3 uIP/周期计时接口 ................................................................. - 31 - 5.4.4 uIP协议栈提供的主要接口 ................................................. - 31 - 5.4.5 主要移植心得....................................................................... - 32 - 5.5 调试软件地址设置程序 ................................................................. - 33 - 5.6 TCP/IP在单片机内的实现 ............................................................. - 34 - 5.7 链路层的实现 ................................................................................. - 35 - 5.8网络层的实现 .................................................................................. - 35 - 5.9 传输层实现 ...................................................................................... - 38 - 第6章 系统软硬件调试............................................................................... - 42 -
6.1 准备调试 ......................................................................................... - 42 - 6.2 进行调试 ......................................................................................... - 44 - 6.3 调试结果 ......................................................................................... - 45 - 总 结 ........................................................................................................... - 47 - 致 谢 ........................................................................................................... - 48 - 参考文献......................................................................................................... - 49 -
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基于ENC28J60的以太网通信设计与实现
第1章 绪论
随着Internet迅猛发展，接入网技术有很多种类如：宽带接入、光纤接入、微波接入等。但是近年来IP技术的不断完善，大多的运营商已经将IP技术作为数据网络的主要承载技术。由此也随之衍生出来了大量以以太网技术为基础的接入技术，例如以太网、IP、DSL等。而以太网接入技术就是其中的一种。且以太网技术也日趋成熟，使用户得到了更多的方便。
以太网接入技术是具有中国特色的接入技术。由于中国特色的民宅大多数是比较集中，符合以太网的应用特点，而且用以太网接入技术的优点也非常之多，更适合使用。
以太网技术具有成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好等优点；便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远程遥控家电、可视门铃等）、远程抄表等，可提供智能化、信息化的办公与家居环境，满足不同层次的人们对信息化的需求。并且随着同类技术的飞速发展，以太网接入技术也正在逐步完善，越来越显示出来它的优点。
本设计设计的是基于ENC28J60的以太网设计与实现，意在利用以太网接入技术实现单片机与以太网控制器两者之间的数据传输，并且，学习和掌握PC机与单片机的通信方法，了解通信协议的制定，设计的同时，对C语言程序的编写与设计硬件方面的连接等都有很严格的要求，提高自主思考能力和实践动手能力，最终实现本设计的最终目的（单片机与以太网控制器两者之间的数据传输）。
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济源职业技术学院毕业设计（论文）
第2章 ENC28J60网络模块
ENC28J60是带有行业标准串行接口外设设备（SPI）的独立以太网控制器。它可作为任何配备有SPI的控制器的以太网接口。本章简单介绍了关于ENC28J60网络模块的一些功能、特点，主要介绍了ENC28J60的存储器构成、寄存器等。
2.1 概述
ENC28J60符合IEEE802.3的全部规范，采用了一系列包过滤机制以对传入数据包进行限制。它还提供一个内部DMA模块，以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算。与控制器的通信通过两个中断引脚和SPI实现，数据传输速率高达10Mb/s。两个专用的引脚用于连接LED，进行网络活动状态指示。
ENC28J60网络模块的框图及主要功能
图2-1所示为ENC28J60 的简化框图。图2-2所示为使用该器件的典型应用电路。要将单片机连接到速率为10 Mbps的以太网，只需 ENC28J60两个脉冲变压器和一些无源元件即可。
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