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基于W5100的以太网通信系统设计

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基于W5100的以太网通信系统设计 文章编哮:1005-8451(2009)04-0045-03 基于W5100的以太网通信系统设计 甘艳,邱建东,张宏林,王 晶 (兰州交通大学 机电技术研究所,兰州 730070) 摘要:应用射频识别技术,语音技术和以太网技术,采用高速8bit单片机ATmega32L微控制器和 W5100以太网芯片设计了一种带刷卡功能的以太网通讯系统。详细的设计了以太网通信系统的硬件电路。采 用模块化软件编程思想,重点介绍了以太网通信模块驱动程序的设计。 关键诃:W5100;以太网;TCPliP协议栈;通信 中图分类...

基于W5100的以太网通信系统设计
文章编哮:1005-8451(2009)04-0045-03 基于W5100的以太网通信系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 甘艳,邱建东,张宏林,王 晶 (兰州交通大学 机电技术研究所,兰州 730070) 摘要:应用射频识别技术,语音技术和以太网技术,采用高速8bit单片机ATmega32L微控制器和 W5100以太网芯片设计了一种带刷卡功能的以太网通讯系统。详细的设计了以太网通信系统的硬件电路。采 用模块化软件编程思想,重点介绍了以太网通信模块驱动程序的设计。 关键诃:W5100;以太网;TCPliP协议栈;通信 中图分类号:TP393.11文献标识码:A DesignofEthernetCommunicationSystembasedonW5100 GANYan,QiuJian—dong,ZHANGHong—lin,WANGJing (MechanicalandElectricalTechnologyInstitute,LanzouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China) Abstract:TheRadioFrequencyIdentification,thevoicetechnologyandtheEthernettechnologywereused.Onekindof EthemetCommunicationSystemwithcardfunctionwasdesignedwiththehighspeed8bitMCUATmega32LandtheEthernet chipW5100.ThemodularsoftwareprogrammingthoughtwasmainlyusedtointroducetheEthernetconnectionmodule driverdesign. Keywords:W5100;Ethernet;TCP/IPprotocolstack;communication 本文研究利用以太网芯片W5100实现立体车 库以太网通信系统设计。通过微控制器 (ATmega32),利用射频识别技术和语音识别技 术,实现立体车库的出入口管理;利用以太网技术 实现PC机远程控$1J$1J卡系统,有效地扩展了数据 通信的半径。 1系统的组成及功能规划 该系统以AVR单片机(ATmega32)为核心, 其基本结构如图1。 读卡器模块识别卡的类别和读取卡中信息传 给微控制器,以判断卡的有效性。语音提示模块用 户操作和用户操作的正确性。以太网模块是PC机 和微控制器的通信接口,保证数据传输的稳定性 和可靠性。LCD显示模块显示卡中信息,提供与 收稿日期:2008—10-22 作者简介:甘艳,在读硕士研究生。邱建东.讲师. 用户交流的平台。键盘模块是用户输入接口,提供 系统参数设置、权限修改等功能。 2系统硬件设计 2.1芯JI.选型 (1)W5100:W5100集TCP/IP协议栈、以 太网MAC和PHY为一体,支持ICP、UDP、IPv4、 ICMP,ARP、IGMP和PPPoE等网络协议。它提 供多种总线,包括两种并行总线(直接总线接口和 间接总线接口),以及SPI串行总线等接口方式。内 置16kbyte发送,接收数据缓冲区,可快速进行数 据交换,W5100支持且自动识别。全双工或半双 工的传输模式,并可实现且兼容100M以太网络。 (2)Atmega32L:ATmega32L是基于AVR内 核,采用RISC结构,高性能、低功耗的CMOS8 位单片机。它具有32kbyte的系统内可编程Flash, lkbyteEEPROM,2kbyteSRAM,32个通用I/0 口线,32个通用工作寄存器,用于边界扫描的 JTAG接口,支持片内调试与编程,3个具有比较 模式的灵活的定时器/计数器(TIC),片内/外 中断,可编程串行USART,面向字节的两线串行 接I=1,一个SPI串行端I=l,以及6个可以通过软 万方数据 件进行选择的省电模式。 (3)读卡器:ZLG500C系列射频读写模块采 用非接触技术设计的微型嵌入式非接触式IC卡 (Mifare卡)。超瘴外形,体积小巧,自带天线,能 很方便地嵌入到各种电控设备中。支持Mifarel $50、S70、MifareLight,MifarePro和Mifare UltraLight卡;支持自动检测卡功能,当检测到卡 时,可输出中断信号和输出串口数据;通信协议支 持RS485总线联网,支持6个IO口输出,可自动 驱动LED闪烁和蜂鸣器断续发声;内嵌MFRC500 或MFRC53l射频基站,用户不必关心射频基站 复杂的控制方法,只需要简单地通过选定的UART 接口发送命令就可以对卡片进行完全的操作。 2.2系统接口电路设计 ”两T 撒醛 D∞’ P/t0 P阱f锚H l’B2 /A0 DBl PA 阳5I、IIOS[I PB3虻S D日2 PA2P1364~11SOl gPI)4 州R D83 PA3 PB7(r,CKl 5m5艉D D矾 PA4 RI-SI;T 妒D6 脚IJ DB5 PA5 卜 D澌 MPA,6 黧《 DB7—I(M2029 Pc3 吲黧黧乍 PDOlRXD)”PC4‘ PDI(TXD)黼 GND 圈2硬件电路原理接口图 一毒 P螂K LINKS吣 s(S l,INKPUX强MOSILlNKCt)LMls‘J IINKIFD RSI:'I%鬻XLEmD志手讳司 RSEI RXIP lⅥI州。1 kn+l VCt3v3DRXiN 隆jVCC3V3DTXOP.带lullVCC3V3DTX(,N 131.&】r宵Y1,I,Nw2d .._卜一H VCC3V3^vVccCClvIV8^IIA二啸hX11.P V(x’lvgD ■出产 X[LNVC(’IVSD I 一:一l 。卜俨 VCCIⅦD=tPl’V(x:IV8DlV8oLrr 图3 W5100接口电路图 系统硬件电路原理图如图2。微控制器 ATmegal28L通过并121线与LCD模块LM2028连 接,读写速度快,以满足LCD实时显示的需要。 ZLG500C模块只需用两根串口线就可以控制,用 ATmega32L的串口与ZLG500C模块连接,当模块 检测到卡时,可输出中断信号和输出串口数据。从 而快速读卡和写卡以获取信息。为提高串行通讯 的精确性,微控制器ATmega32L采用了7.3728 MHz的晶振频率。因为键盘按键少,为了简化电 路,采用独立式键盘。“+”、“一、“SET”、“ESC” 分别与PC3一PC6连接,以设置和修改参数。 ZYl420A语音模块只需3根口线就可以控制,利 用MCU的PC0一PC2分别与REC、PLAYE和 PLAYL。当PLAYL脚保持为低电平,电路进入放 音状态,直到PLAYL变高或放音结束,电路重新 进入准备状态。W5100芯片外部晶振采用25MHz, 为节省口线,ATmega32与W5100采用SPI总线连 接方式如图3,ATmega32工作在主机方式,是数 据传输的主控制方。w5100工作在从机方式, ATmega32通过4线SPI接口(/SS、SCLK、MOSI、 MISo)对W5100的内部寄存器进行相关操作,从 而完成对W5100的控制以及数据的传输通信。在 SPI模式下,W5100使用“完整的32bit数据流”。 完整的32bit数据流包括lbyte的操作码、2byte 的地址码和1byte的数据。网口通过隔离滤波变压 器13F一60FGYDPNw2后与rj45连接。TX+,TX一 接RJ45的l,2,Rx+,RX-接RJ45的3,6。 3系统软件设计 为了便于软件升级和修改,系统软件采用模 块化设计。此系统共分4大模块,即刷卡模块、液 晶显示模块、以太网通信模块和系统设置模块。现 重点介绍以太网通信模块的程序设计。 驱动程序实现的功能是将要发送的数据包按 指定格式写入芯片输入输出缓冲区中并启动发送 命令,W5100会自动把数据包转换成物理帧格式 在物理信道上传输。反之,W5100收到物理信号 后将其还原成数据,按指定格式存放在输入输出 缓冲区中,以便主机程序取用,简言之就是W5100 完成数据包和电信号之间的相互转换。以太网协 议由芯片硬件自动完成,不用考虑。 3.1初始化 VoidW5100一Init(void);/*W5100初始化,包 含初始化基本配置和设置网络信息。基本配置主 要是对模式寄存器,中断屏蔽寄存器、重发时间寄 存器、重发计数寄存器等4个寄存器的设置。网络 信息主要是对网关地址寄存器、本机物理地址寄 存器、子网掩码寄存器和本机IP地址寄存器等4 个寄存器的配置。宰/ unsignedcharSocket—Init(SOCKETS)l 万方数据 文章编蟹:1005.8451(2009)04-0047-03 基于OpenCV的单目照相机定标的测试实践 黄吉兰,楼新远 (西南交通大学 信息科学与技术学院,成都 610031) 摘要:计算机视觉技术研究的目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的能力。摄像机 定标的目的就是要建立三维世界坐标与二维图像坐标之间的一种对应关系。在单目视觉中,这种对应关系 是一对多的对应,即二维图像上的一个像素对应三维空间中的一条直线。本文测试了基于开源视觉库 OpenCV的单目摄像机标定算法的详细处理过程,得出了实验结果。 父键词:摄像机;标定;OpenCV;图像 中图分类号:TP393.1l文献标i}:码:A PracticetestofmonocularcameracalibrationbasedonOpenCV HUANGJi.1an.LOUXin.yuan (SchoolofInformationScienceandTechnology,SouthwestJiaotungUniversity,Chengdu610031,China) Abstract:Theresearchgoalofcomputervisiontechnologywasabletosetthethree—dimensionalenvironmentinformation bythetwo-dimensionalimage,cameracalibrationwastoestablishtherelationshipbetweenthree—dimensionalcoordinatesof theworldandtwo-dimensionalcoordinatesoftheimage.Inthemonocularvision,thisrelationshipWasthecorrespondingof one.to.many,thatis,two-dimensionalimageonapixelcorrespondingtothethree-dimensionalspaceinastraightline.ItWas detailedtheprocess.TheresultoftestingwasgivenbytestingthealgorithmbasedontheOpenCVofmonocularcamera calibration Keywords:camera;calibration;OpenCV;image 从摄像机获取图像信息是计算机视觉的基本 收稿日期:2008-10-27 作者简介:黄吉兰,在读硕士研究生.楼新远,副教授。 (堑墅塑塑否匝● ≤毫 磊收数磊、二>三r酉丽面 曩矗送数i产≥—钉—丽 <梦香L< 图4 TCP通信 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图 苎否荚鬯,二} 磊≥是否超时,> 驴丫/ 菊赢丽]一 任务之一,而空间物体表面某点的三维几何位置 与其在图像中对应点之间的相互关系是由摄像机 成像的几何模型决定的,这些几何模型参数就是 摄像机参数。获取这些参数的过程被称为摄像机 ,木设置端I:1存储器信息。主要工作为设置端 口为TCP模式,检查网关及获取网关的物理地址, 设置分片长度。丰, 3.2数据通信 W5 l00通过TCP、UDP、lP—RAW和 MAC—RAW模式进行数据通信。现重点介绍TCP 通信。图4为服务器模式TCP通信 流程图 破产流程图 免费下载数据库流程图下载数据库流程图下载研究框架流程图下载流程图下载word 。 4纡i水语 本项目根据实际需要完成了立车车库以太网 通信系统的设计和底层硬件的具体实现,较好地 达到了预期目的。系统充分利用了W5100芯片内 部嵌入硬件协议栈(TCP/IP协议栈、以太网MAC 和PHY)省去了传统繁琐的以太网协议编写和调 试步骤,加快了系统开发速度。 万方数据 基于W5100的以太网通信系统设计 作者: 甘艳, 邱建东, 张宏林, 王晶, GAN Yan, Qiu Jian-dong, ZHANG Hong-lin, WANG Jing 作者单位: 兰州交通大学,机电技术研究所,兰州,730070 刊名: 铁路计算机应用 英文刊名: RAILWAY COMPUTER APPLICATION 年,卷(期): 2009,18(4) 被引用次数: 1次 引证文献(1条) 1.闫亚婧.祖静.梁志剑.尤文斌 以太网控制芯片W5100的存储装置设计[期刊论文]-单片机与嵌入式系统应用 2010(9) 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tljsjyy200904015.aspx
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