基于MSP430F5438的網絡終端系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著計算機技術與嵌入式技術的不斷進步，網絡已成為日常交流中最重要的通信工具，而小型的嵌入式設備與Internet通信也逐步成為發(fā)展的趨勢。本文介紹了嵌入式系統(tǒng)具有的優(yōu)勢和以太網技術發(fā)展的方向，分析了把嵌入式技術與網絡技術結合在一起的可能性。通過進一步了解嵌入式以太網技術產生的背景和目前發(fā)展的狀況，指出了本文研究的重要意義。
　　 嵌入式終端系統(tǒng)實現網絡功能主要有三種解決方案，采用專門的網絡處理芯片，嵌入式操作系統(tǒng)植入微處理器和小

2、型單片機嵌入網絡協議棧。分析比較三種方案各自的優(yōu)缺點，本文的設計方案選擇單片機嵌入TCP/IP協議棧的方法來實現。
　　 系統(tǒng)的主控制器選用TI公司的高性能、低功耗單片機MSP430F5438，從控制器選用微芯科技公司生產的網卡控制器ENC28J60來實現嵌入式的網絡終端的設計和開發(fā)。本文的設計包括軟件和硬件兩大部分，硬件部分主要包括電源電路的設計、看門狗電路的設計、串口電路的設計以及單片機與網卡控制器接口電路的設計；軟件部分主

3、要包括看門狗程序的設計、以太網控制器驅動程序的編寫和TCP/IP協議的裁剪，在此基礎上實現了應用層的Modbus協議。
　　 在本文設計的終端系統(tǒng)中主控制器實現程序寫入并與從控制器進行數據通信，同時從控制器通過網絡變壓器擴展出一個網絡接口RJ45來實現與本地的局域網的通信，然后將裁剪的、適合單片機使用的TCP/IP協議通過仿真器寫到單片機的Flash中，在這個過程中主要是對網絡協議進行分析并把適合嵌入式系統(tǒng)的UIP協議棧移植到微

4、控制器中。
　　 通過分析應用層的協議，在主控制器的內部存儲器中實現了基于UDP傳輸協議的Modbus協議。系統(tǒng)通過采樣電路可以把現場的數據進行采集，并通過串口發(fā)送到系統(tǒng)的內部存儲器中。與此同時，在遠端的主機可以直接向網絡終端發(fā)送命令實現對嵌入式網絡終端的控制。系統(tǒng)真正實現了對數據的遠端測試和對現場設備的遠程控制，操作起來方便，應用也比較廣泛。隨著嵌入式技術和網絡的不斷發(fā)展融合，本文實現的將嵌入式網絡技術應用在工業(yè)控制和遠程監(jiān)控