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1、I济源职业技术学院济源职业技术学院毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文）题目基于 ENC28J60 的以太网设计与实现 系别信息工程系 专业计算机应用技术 班级姓名学号指导教师日期二零一二年九月 摘 要随着 Internet 迅猛发展，IP 已经占据了各种终端应用的主导地位，而如何更高效、高速、廉价的传送 IP 数据是今后网络研究的重点。到目前，各种接入网技术之所以能够发展起来，更是适应了当今网络的发展，但是这些技术都存在着一个相同的问题：成本较高、性价比不高。而提到廉价，人们会很自然地想到以太网技术，但是能否接入网到这一网络环境中还需要认真研究。ENC28J60 是 MicrochipTec
2、hnology(美国微芯科技公司) 于2005 年推出的一款 28 引脚的独立以太网控制器，由于采用 SPI 串行接口方式，简化了设计。本文介绍了其特性、内部结构、引脚功能和 ENC28J60 的硬件结构与接口电路，详细分析了其寄存器设置和工作过程。ENC28J60 采用标准的 SPI 串行接口，通过程序的编写、TCP/IP 协议的应用，只需 4 条连线即可实现与单片机连接，有利于在小型系统上实现以太网功能。本设计根据协议的移植，由单片机处理模块、以太网控制器模块、协议模块等部分组成。实现了以太网控制器与单片机之间的基本数据传输。关键词:以太网接入；单片机；ENC28J60；SPI 接口；TC
3、P/IP 移植IIIABSTRACTWith the rapid development of Internet, IP have occupied various terminal application dominance, and how to more efficient, high-speed, low-cost transmission of IP data is the future of network research focus. At present, all kinds of access network technology s development, it is
4、to adapt to todays network development, but these techniques have an identical problem: high cost, not cheap. While references to cheap, people will naturally think of Ethernet technology, but whether the access network to the network environment also need to seriously study.ENC28J60 is the Microchi
5、pTechnology ( American microchip technology company ) in 2005 launched a 28 pin independent Ethernet controller, due to the use of SPI serial interface, simplifying the design. This paper introduces the characteristics, internal structure, pin function and ENC28J60 hardware structure and interface c
6、ircuit, a detailed analysis of the register set and working process. ENC28J60 uses standard SPI serial interface, through the program, TCP/IP protocol application, only 4 lines can be connected with the single chip microcomputer, is advantageous in the small system Ethernet function.According to the
7、 design of protocols for transplantation, composed of a single chip microcomputer processing module, Ethernet controller module, protocol module and other components. Realization of Ethernet controller and SCM basic data transmission.KeyKey words:words: Ethernet access; single chip microcomputer; EN
8、C28J60; SPI interface; TCP/IP transplantationV目 录摘 要.IABSTRACT.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、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
10、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 -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 -VII4.4.9 数据流控制.- 26 -4.1.10 uIP 函数总结 .- 27 -第 5 章 软件设计.
11、- 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.
