网络单片机PIC18F97J60的开发与应用
网络单片机PIC18F97J60的开发与应用
Microchip公司生产的
PICl8F97J60单片机将PIC18系列高端8位单片机与完整的以太网控制器集成在一起，并且包括了MAC、PHY和RAM收发缓冲器。利用这一64或100引脚封装的系列器件享有的完善网络连接功能，可以实现成本低、简单易用的以太网应用方案。此外，利用Microchip公司免费提供的TCP／IP软件栈，能够大大缩短开发时间。
PICl8F97J60网络单片机1．1网络特性PICl8F97J60系列器件具有嵌入式以太网控制器模块。这是一个完整的连接解决方案，完全实现了介质访问控制(MediaAccessControl，MAC)和物理层收发器(PhysicalLayerTranscei、ver，PHY)模块，只需使用2个脉冲变压器和一些无源元件就可以将单片机直接与以太网相连。以太网模块符合IEEE802．3中所有关于双绞线网络10Base—T连接的规定。它在内部实现了一些数据包过滤机制，用于限制传入的数据包。它提供了一个用于实现快速数据吞吐的内置DMA模块，以及硬件IP校验和计算；另外还提供了2个用于指示链路和网络活动的LED输出。以太网模块包含以下5个主要功能模块：①PHY收发器模块——对传输双绞线接口上的模拟数据进行编码和解码，并通过网络发送和接收；②MAC模块——实现了符合IEEE802．3规范的MAC逻辑，并提供了用于控制PHY的MIIM(MediaIn—dependentInterfaceManagement)；③独立的8KBRAM缓冲区——用于存储已经接收和将要发送的数据包；④判优器——在单片机内核、DMA、发送和接收模块发出请求时，控制对RAM缓冲区的访问。
开发板除了包含
PICl8F97J60核心器件外，与网络接入有关的功能还包括：串行EEPROM提供256Kb(32KB)存储空间，可以用来存储网页和一些配置信息；可以通过SPI接口编程；RJ一45(10Base一T)标准连接器，其J1连接到PICl8F97J60；RJ一1l(6线)标准连接器，用于通信和器件编程或调试的USB连接；串口RS232，可以用来配置芯片的IP和以太网地址，也可以用来下载新的网页到EEPROM等。
在线调试器MPLABICD2选择MPLABICD2作为在线调试器和烧写器。Microchip公司提供的在线调试器MPIABICD2是一款功能强大而成本低的运行时开发工具，通过RS232或高速USB接口与主PC机相连。与ICE相比，其仿真功能有一些限制，但有如下突出的优点：在产品量产后，只要保留6芯插针，就可直接与ICD2相连；ICD2可以在目标应用中对固件再编程，而不需要其他在线烧写器设备。通信方式使用默认的USB接口方式。为了避免目标板负载过重对ICD2带来损害，应采用目标板独立供电。2．3MicrochipTCP／IP协议栈Microchip公司提供免费的TCP／IP软件栈，为应用开发提供了便利。MicrochipTCP／IP协议栈是一套程序，它服务于标准的、基于TCP／IP的应用程序，或者应用在定制的、基于TCP／IP的应用程序中。本应用系统使用的是该协议栈的4．02版本。类似于TCP／IP参考模型，MicrochipTCP／IP协议栈将TCP／IP协议栈分为多层，如图2所示。每层的实现代码驻留在一个独立的源文件中，而服务和应用程序编程接口(API)是通过头文件或包含文件定义的。与TCP／IP参考模型不同的是，MicrochipTCP／IP协议栈中的许多层可以直接访问在它下面的一层或多层。关于一个层是否绕过相邻模块来获得所需的服务，主要根据开销的大小，以及服务是否需要智能处理后才能传递到下一层来决定。与传统TCP／IP协议栈实现方法的不同之处是添加了2个新模块：StackTask和ARPTask。Stackrrask管理协议栈及其所有模块的操作，而ARPTask管理地址解析协议(AddressResohJtionProtocol，ARP)层的服务。
MicrOChipHTTP服务器MicroehipHTTP服务器以协同式任务处理方式实现，它与MicrochipTCP／IP协议栈以及用户的主应用程序共存。这个服务器自身在源文件“HTTP．c”中实现，使用一个用户应用程序实现2个回调函数。这里提供的HTTP服务器不会实现所有的HTTP功能，它是面向嵌入式系统的最小型服务器。
==篇幅所限，网页编程代码略。AJAX全称为“AsynchronoousJavaScriptandXML”，是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。与传统的Web应用不同，AJAX应用可以仅向服务器发送并取回必需的数据，它使用SOAP或其他一些基于XML的webservice接口，并在客户端采用JavaScript处理来自服务器的响应。因为在服务器和浏览器之间交换的数据大量减少，因此就能看到响应更快的应用。同时，很多的处理工作可以在发出请求的客户端机器上完成，所以web服务器的处理时间也缩短了。运行MPLAB．exe后，选择PICl8F97J60及MPLABICD2，则系统可下载配合该芯片使用的硬件操作系统。完成下载后，系统会检查ICD2的连接情况。建立工程项目包括下载安装MicrochipTCP／IP协议栈、修改编译选项等。要将TCP／IP协议栈集成在主应用程序中，较容易实现且节省存储空间的方法是调用堆栈文件。
