原创 [科研论文]基于W5300的以太网和串口数据相互转换系统设计

 2013-5-16 14:15  1034 17 17 分类: 通信文集: 科研论文

摘要：

针对传统设备的串口传输速度慢而且联网困难的特点,提出了使用W5300和单片机C8051F120实现串口和以太网的数据相互转换系统.使用RS232和RS485芯片接收和发送低速的串口数据,使用单片机C8051F120作为核心处理芯片,使用W5300芯片进行以太网数据的发送和接收,设计了具体的硬件电路,使用C语言完成了单片机的程序设计.由于W5300内部集成了TCP/IP协议,所以单片机不需要编写复杂的TCP/IP协议栈.此转换系统能够实现传统设备接人以太网,达到了远程监控的目的.实验结果表明,该转换系统很好的实现了串口数据和以太网数据的相互转换,具有简单可靠、传输效率高、稳定性高、成本低等特点,有一定的实用性和推广价值。

作者：董武，陆利坤，李业丽

作者单位：北京印刷学院信息与机电学院

论文来源：万方知识服务平台

http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zzyzdh201302040.aspx

W5300：

W5300 (全硬件TCP/IP协议嵌入式以太网控制芯片,用于要求高速的嵌入式系统)

性能的好处	高速网络应用层数据传输，速率可达到50Mbps 更加稳定的数据传输
实行的好处	简单易用, 减少开发时间
价格的好处	容易应用TCP/IP协议(不需使用OS)
开发的好处	嵌入MAC & PHY

结构图

功能

- 支持硬件TCP/IP协议：TCP、UDP、ICMP、IPv4、ARP、IGMP、PPPoE、Ethernet
- 支持8个独立端口同时通信
- 高速网络数据传输，速率可达到80Mbps(DMA)
- 支持混合网络TCP/IP协议栈（软件/硬件TCP/IP协议栈）
- 支持ADSL连接（支持带PAP/CHAP认证模式的PPPoE协议）
- 不支持 IP 分段
- 内部128K字节高速缓存(内部TX/RX存储器)
- 根据端口通信数据吞吐量动态调整内部TX/RX存储器的分配
- 支持存储器到存储器的DMA功能（只有16位数据总线宽度和从属模式才支持）
- 内嵌10BaseT/100BaseTX的以太网物理层
- 支持自动握手功能（全双工，半双工）
- 支持自动MDI/MDIX（自动极性变化）
- 支持LED网络指示（TX，RX，全双工/半双工，IP地址冲突，网络连接和网络速度）
- 支持第三方物理（PHY）接口
- 支持8/16位数据总线
- 支持2种主机接口模式（直接访问模式和间接访问模式）
- 外部25MHz工作频率（给内部锁相环逻辑电路，周期40ns）
- 内部锁相环时钟输出150MHz（锁相环时钟，周期大约为6.67ns）
- 外部时钟频率：25MHz（100BaseTX）或2.5MHz（10BaseT）
- DC 3.3V工作电压，I/O口可承受DC 5V电压
- 内部带DC 1.8V电压调整器
- 0.18um的CMOS工艺
- LQFP-100，14x14mm无铅封装