基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的嵌入式網絡虛擬儀表硬件設計

摘要：本文闡述了以單片機和以太網控制芯片為核心的嵌入式網絡虛擬儀表的系統結構，詳細介紹了系統硬件設計。

關鍵詞：虛擬儀表；單片機；RTL8019AS

引言

隨著計算機技術和網絡技術的發展，利用嵌入式計算機系統和網絡技術，組成網絡嵌入式虛擬儀表，將處于不同地域的多個儀表組成一個統一的整體，實現數據共享和統一管理，可大大提高儀表系統的功能。遠程虛擬儀表提出了一種全新的網絡儀表技術和方法，把Internet網絡技術、嵌入式技術、以及虛擬儀表技術結合起來，項目的研究以電網電量測量和分析的實際應用為目標。

從實現網絡虛擬儀表功能模塊化角度考慮，把網絡虛擬儀表分為虛擬儀表主機和嵌入式網絡虛擬儀表終端兩部分，本文主要討論應用AT89C52單片機，結合網絡控制芯片RTL8019AS和測量、信號轉換、鍵盤/顯示等部件，實現遠程控制和測量的嵌入式網絡虛擬儀表終端的硬件設計，總體結構框圖如圖1所示，該系統由單片機、通信協議控制模塊、液晶顯示模塊、鍵盤控制模塊、存儲擴展模塊、串行A/D、D/A轉換模塊、以及接口擴展模塊構成。

系統硬件設計

通信協議控制電路

通信協議控制電路由網絡控制器RTL8019AS、串行EEPROM 93LC66、帶濾波的RJ45接口組成(見圖2)。

RTL8019AS主要實現通信協議控制，內部有遠程DMA接口、本地DMA接口、MAC(介質訪問控制)邏輯、數據編解碼邏輯和其他端口。遠程DMA接口是指單片機對RTL8019AS內部RAM進行讀寫的總線，單片機收發數據只需對遠程DMA操作。本地DMA接口是RTL8019AS與網線的連接通道，完成控制器與網線的數據交換。……