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1、ENC28J60 网络模块用户手册1、以太网简介以太网介绍以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由 Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基 带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以 10M/S 的速率运行在多种类型的电缆上。以 太 网是应用最为广泛的局域 网，包括标准的以太网（ 10Mbit/s） 、快速以太 网 （100Mbit/s ）和 10G（10Gbit/s ）以太网。它们都符合 IEEE802.3 。以太网的 IEEE802.3 标准IEEE802.3 规定了包括物理层的连线、
2、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前 应用最普遍的局域网技术，它很大程度上取代了其他局域网标准。如令牌环、FDDI 和ARCNET 。历经 100M 以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至 10G 以太网 正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。常见的 802.3 应用为：10M: 10base-T （铜线 UTP 模式）100M: 100base-TX （铜线 UTP 模式）100base-FX （光纤线）1000M: 1000base-T （铜线 UTP 模式）以太网的分类z 标准以太网z 快速以太网z 千兆以太网z 万兆以太网以太网的工作模式以太网卡可以工作在两种
3、模式下：半双工和全双工。z 半双工 ：在同一时间只能传输单一方向的数据。 当两个方向的数据同时传输时， 就会产 生冲突，这会降低以太网的效率。z 全双工 ：通信允许数据在两个方向同时（瞬时）进行信号的双向传输，它在能力上相当 于两个单工通信方式的结合。以太网的工作原理以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（ CSMA/CD ）机制。以太网中节点都可以 看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。以太网的工作过程如下： 当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行：z 1、监听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止。z 2、
4、若没有监听到任何信号，就传输数据z 3、传输的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1 （当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态。注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点）z 4、若未发现冲突则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。2、ENC28J60以太网芯片前面我们对以太网做了一个简单详细的一个介绍，下面我们用以太网芯片中常用的一种ENC28J60以太网芯片加深我们对以太网的理解，通过这个芯片实现我们以太网的应用。ENC28J60的简介ENC28
5、J60是一个带有行业标准串行外设接口（ SerialPeripheral In terface, 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，嵌入式系统连接以太网 的芯片。ENC28J60符合IEEE 802.3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。它还提供了一个内部 DMA模块，以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算。与主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 10 Mb/s。两个专用的引脚用于连接 LED，进行网络活动状态指示。下图为ENC28J60的封装与实物图：Vc闭VssCLKOUTFT wTso SIS
6、CKOSREsrrVSSRXTPIN- TPIN+120227326斗25524623722E2192D101311IS12171316网15V&D3 LEDA.1. LEDB VddoscOSC2QSC13* Vssosc J VsSPLLV&WLLJ VDCfiXVSSTXJi TPOUT 3 TPOUT- Vddtx实物图封装ENC28J60以太网控制器的特性z IEEE 802.3兼容的以太网控制器z 集成 MAC 和 10 BASE-T PHYz 接收器和冲突抑制电路z 支持一个带自动极性检测和校正的10BASE-T端口z 支持全双工和半双工模式z 可编程在发生冲突时自动重发z 可编
7、程填充和CRC生成z可编程自动拒绝错误数据包z最高速度可达10 Mb/s的SPI接口ENC28J60工作特性z两个用来表示连接、发送、接收、冲突和全/半双工状态的可编程 LED输出z使用两个中断引脚的七个中断源z 25MHz时钟z带可编程预分频器的时钟输出引脚z工作电压范围是 3.14V到3.45Vz TTL电平输入z温度范围：-40 C到+85 C （工业级），0 C到+70 C （商业级）（仅SSOP封装）z 28 引脚 SPDIP、SSOP、SOIC 和 QFN 封装ENC28J60的主要功能模块组成z 1）SPI接口一一充当主控制器和ENC28J60之间通信通道。z2）控制寄存器一一用
8、于控制和监视ENC28J60。z3）双端口 RAM缓冲器一一用于接收和发送数据包。z4）判优器一一当DMA、发送和接收模块发出请求时对RAM缓冲器的访问进行控 制。z5）总线接口对通过SPI接收的数据和命令进行解析。z6）MAC （ Medium Access Control）模块实现符合 IEEE 802.3 标准的 MAC 逻辑。z7）PHY （物理层）模块一一对双绞线上的模拟数据进行编码和译码。该器件还包括其他支持模块，诸如振荡器、片内稳压器、电平变换器（提供可以接受5V电压的I/O引脚）和系统控制逻辑。FULEDBTPOVT*TPOUT-GIKWTCS1*EH 賓”一一RBIASTPI
9、N*1PIN-1111上电RESET*1 0&C1-HElVCAP-# -# -ENC28J60 框图-# -更多关于ENC28J60的详细信息请参考芯片用户手册资料3、ENC28J60以太网模块的介绍与使用ENC28J60以太网模块的介绍有的开发板或者是单片机本身没有带有以太网功能电路，当我们要完成这一功能所需的项目或者程序的时候，可以用到我们以太网芯片搭建实现以太网功能电路的PCB板子，通过与单片机开发板进行信号通信的连接，让我们的板子实现以太网功能，这个实现以太网功能的板子就是我们这次所用到的以太网模块。这次我们用到的以太网模块就是一个ENC28J60网络芯片的网络模块下图为ENC28J
10、60网络模块的实物图，该模块的使用方法非常简单，只需要通过杜邦线或者其他的通信导线根据模块管脚的信 号相对应的连接我们的开发板，烧录我们的以太网程序后，连接我们的网线到模块的水晶头座子端即可使单片机开发板具有以太网通信的功能。下面我们就通过使用神舟III号开发板连接我们的以太网模块进行一个网络通信的实验，给大家使用以太网模块做为一个指导，根据同样的方法，可以在其他的开发板上进行操作。模块原理图OJQDLTDTT75SO5SCI.皆CtrjtE f 轴rcVC讣CLKEVTJQIT TPIK ITTT1N 1?CUffiCI LEDESTNTWQLOSC2SOosa-SOLV-.pD -csVA
11、W紙逅.TPU-T-rm TFUJkTKJCT-” VcjipHB1AS VcU&r:P|TOUT+TPOUT-ATCTm毬胆酸总LEDAGLW硬件环境的搭建? 神舟III号开发板搭建在这里，我们使用神舟 III号板子为这个模块搭建一个在STM32板子运行的一个硬件环境因为神舟 山 号使用的网络芯片也是ENC28J60，所以搭建起来会比较方便一点，前提是把神舟III号板子上的网络芯片卸载掉，避免影响到我们的测试。因为我们的神舟III号开发板是具有以太网的功能的了，所以为了避免影响到我们这次的实验，所以要把原来板子上的以太网功能电路给去掉。其他的板子方法也一样，方法是在神舟III号板子上找出与网
12、络模块外部接口相对应接口， 连接上即可，这个是可以根据单片机开发板的原理图查找出来的。 没有对应原理图的话，也可以根据你程序的管脚配置进行相对应的连接。下图为网络模块接口与神舟III号对应接口表：网络模块外部接口神舟III号对应位置CLKOUT悬空INT PC2WOL悬空SO PA6SI PA7SCK PA5CS PA4RESET RESETVCC VCCGND GND我们从中提取1个接口来举例说明一下，如网络模块上的INT接口，我们首先查下神舟III号ENC28J60网络芯片上INT接口引脚接到的是处理器的哪个引脚，如下图，我们可 以看到，神舟III号上的网络芯片的INT连接到处理器的 PC
13、2引脚，所以我们在接网络模块 到神舟III号的时候，只需要把模块上的INT用线接到处理器的 PC2端行即可，用户可在处理器4周的引脚引出孔上焊接排针，方便连接线。10UF7CKPiFSSPC.?34INISHOLSPI1 MISO6其他的信号端和这个方法一样，先找出在神舟III号板子上的对应引脚， 连接起来即可,对照位置使用杜邦线连接起来。连接好后，如下图，把例程代码烧录到神舟III号板子上，查看效果即可，程序的下载方法可参考我们神舟III号的用户手册。其他的单片机开发板可参考对应的下载方法。神舟III号连接以太网模块对应接线实物图? 以51+ARM单片机板子搭建方法和STM32 一样，先找到
14、ARM核心板上与网络模块相对应的接口，连接起来即可,方法可参照STM32的硬件环境搭建方法。模块与51+ARM单片机板对应接口表：网络模块接口 ARM核心板接口 51单片机板子接口（装上ARM核心板）CLKOUT悬空INT悬空WOL悬空SO PB14P06SI PB15P07SCK PB13P05CS PB12P04RESET PB11P03VCC VCC VCCGND GND GND对应的接口接上即可，烧录STM32的网络程序即可，如下图所示为网络模块在51+ARM单片机上使用MnIL I?.m-cJcL CED-a /M1. “-EJr Bit .fllrb 一aciEa.L Lv tL r !1神
