万方数据八㈧吲叭㈧㈩y譬赢驾黟翌基于单片机的以太网串口服务器原理口一竺豫卜缺祁国梁，付明阳，王建晓MicrocontroHerQI随着互联网的迅猛发展，在使用计算机进行网络互联的同时，各种家电设备、仪器仪表以及工业生以便共享网络资源。所以在电子设备日趋网络化的在本文中，使用了精简的TCPhP协议，只保留的解决方案．使得用单片机实现以太网连接成为可能。一方面处理来自网络服务器端的数据，将其发往串口：另一方面处理来自串口的数据，将其发往远端的服务器。其基本原理如图1。SeverMing—yang，WANG产中的数据采集和控制设备在逐步地走向网络化，今天．利用廉价的单片机实现网络通讯具有十分重要的意义。其中最核心的部分，实现了低速度、低内存、低成本文章编号：1001—9944(2007)04—0045—04(山东省科学院海洋仪器仪表研究所，青岛266001)摘要：介绍了一种使用单片机实现TCP／IP协议与以太网(Ethemet)连接，进行串口和以太网数据透明传输的新方法，即实现单片机与Internet网互联的方法。使用此方法可以实现任何非计算机类的自动化设备上网的梦想。关键词：以太网；单片机；TaP／IP；透明传输中图分类号：TN21文献标志码：APrincipleofEthernet-serialPortBasedGuo—liang，FUJian—xiaoScience，Qingdao266001，China)transit图1基本原理框图收稿日期：2007—06—12；修订日期：2007一06一14作者简介：祁国梁(1971一)，男，工程师，研究方向为自动化仪表；付明阳(1979一)，男，助理工程师，研究方向为海洋仪器仪表；王建晓(1973一)，男，工程师，研究方向为海洋仪器仪表。(InstituteInstrumentation，ShandongAcademybetweenandthewiththisonline．Keywords：Ethemet；microcomputerFig．1Basicpinciplediagram自动化s仪表2007(4)OceanographicAbstract：ThispaperintroducesnewmethodthatdatatransparentlyEthernetserialinterface．Itmakesconnectedmicrocomputerunit．Usingmethod，wemakeeverykindnon-corn—puterautomaticequipmentwhichisunit；TCP／IP；transparenttransmissionacan万方数据计镒嚣卜幽严四厂———L——1_一墓爰萎藩鼍蓉篷茎：>Ni一丢弃此，P包行校验，IP包合法2—／．则丢弃此IP包系统的硬件设计单片机部分负责对以太网控制器砌阻8019AS接收或发送的数据进行分析。RTL8019AS负责对以线之间增加了网络隔离变压器，外部网线接口采用2系统的软件设计部分移植到单片机中，其它不需要的部分全部舍弃。(3)互联网络层，即完成最基本的网络传输协议，包括IP、ICMP等协议。其中IP协议是一个很重要的协议，它类似于交通工具，把数据传输到目(4)网络传输层，目前主要包括TCP、UDP、DNS协议。TCP协议(传输控制协议)是应用最广泛的一种传输协议，它好比是交通指挥系统，让网络数据按照一定的规则进行传输。TCP为两台主机提供高可靠性的数据通信。限，本文只介绍TCPBP协议有关内容，其它协议读IP数据报可以分为首部和数据两个部分，格式如图3所示。其中首部为固定20个字节，是所有IP在本系统中，IP协议主要实现的功能是：把要就是上述的IP数据报的首部，然后把打包好的数据发送到物理层。或者是将接收到的来自物理层的网部。然后把数据传递给TCP／UDPhCMP层。程序设计TCP协议(传输控制协议)属于网络中运输层的协议，它提供了面向连接的可靠的数据流通信服务，并且能够处理各种网络中的错误，如，数据传输超时重发等。TCP协议位于IP协议的上层，其数据报格式如图5所示。TCP报文的首部也是20个固定字节，但是不同于IP首部的20个字节。从图中可以看出，整个TCP报文是位于IP的数据部内的。采用台湾华邦的W78E58B作为核心处理器【31，它具有很高的处理速度和32K内部FLASH程序存储器，能够满足TCWIP协议的运行。以太网控制芯片采用台湾Realtek公司的RTL8019AS，它是一种高度集成的10MNs以太网控制器，硬件原理框图如图2所示。太网数据流的接收和发送。为了防止来自网线的干扰，获得稳定的网络数据，在RTL8019AS和外部网标准的RJ45网络接口。系统软件是本系统的重点，也是难点。由于