2.3 系統(tǒng)A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換

　　PCF8591 是PHILIPS 公司生產(chǎn)的具有I2c 總線接口的8 位A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器。器件由單一的電源供電，COMS 工藝;有4 路A/D 轉(zhuǎn)換模擬輸入、1 路D/A 轉(zhuǎn)換輸出;A/D 轉(zhuǎn)換為逐次比較型;輸入輸出部分有采樣/保持電路;最大的轉(zhuǎn)換速率與I2c 總線傳輸率有關(guān);A/D 和D/A轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電源由外部供給。PCF8591 也是采用典型的I2c 總線接口器件尋址方式。器件的地址為1001f 引腳地址為A2AlA0，方向位為R/W，因此它的器件地址及尋址字節(jié)為1001A2A1A0R/W。

　　AT89C55 的P1 口的P1. 1 和P1. 2 引腳模擬I2c 總線與PCF8591 的SCL 和SDA 連接，PCF8591 使用內(nèi)部時(shí)鐘電路，所以EXT 引腳接地，OSC 作為內(nèi)部時(shí)鐘輸出端懸空，將A2, A1和AO 三個(gè)引腳接地，所以器件可讀地址為SLAR=91H，可寫地址為SLAW=90H。

　　PCF8951 的DAC 數(shù)據(jù)操作程序代碼如下：

　　DAC 數(shù)據(jù)操作程序

　　PCF8951_ DAC: MOV MTD, #COM ;PCF8951 控制命令COM 入MTD

　　MOV R0, #MTD

　　INC RO

　　MOV @R0, A;D/A 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)入MTD + 1

　　MOV SLA, #SLAW;指向PCF8951 節(jié)點(diǎn)寫地址

　　MOV NUMBYT, #2;寫入兩個(gè)字節(jié)COM 和A

　　LCALL WRNBYT

　　RET

　　2.4 以太網(wǎng)芯片的擴(kuò)展

　　本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)芯片使用的是RTL8019AS芯片，RTL8019AS是***REALTEK公司生產(chǎn)ISA接口的通用以太網(wǎng)控制器。RTL8019AS 的硬件連接主要涉及三部分:第一部分是RTL8019AS工作模式及相關(guān)配置，其配置包括:RTL8019AS 的工作方式選擇、總線方式、I/0 基址設(shè)置、中斷線選擇、傳輸介質(zhì)選擇、BROM(自舉程序存儲(chǔ)器)的容量和基址設(shè)置。第二部分是與MCU 的連接。第三部分是傳輸介質(zhì)的連接，其電路圖如圖2 所示。

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　　3． 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì)，大體可分為三個(gè)部分:底層以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的收發(fā)、TCP/IPv6 協(xié)議功能的實(shí)現(xiàn)，以及用戶應(yīng)用軟件的實(shí)現(xiàn)。其中，在用戶應(yīng)用軟件部分的設(shè)計(jì)中主要是采用的是匯編語言來描述的，它主要完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的保存，以及數(shù)據(jù)的顯示等，系統(tǒng)軟件部分三個(gè)模塊之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。

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　　在網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，底層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)采用的是以太網(wǎng)為物理媒介，在Internet 的通明傳輸中采用的是TCP/IPv6 為通信協(xié)議來搭建的。系統(tǒng)在測(cè)控的局域網(wǎng)中，通過使用一臺(tái)路由器來實(shí)現(xiàn)與外部Internet 的連接。這樣做，一來保證了內(nèi)部測(cè)量?jī)x器、傳感器等電子設(shè)備的安全性，對(duì)外部的訪問可以進(jìn)行過濾，防止了來自因特網(wǎng)的惡意破壞;二來，在網(wǎng)絡(luò)通訊中的許多繁雜的工作不需要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備端實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的TCP/IPv6 協(xié)議棧設(shè)計(jì)的工作量可大大降低。一般只要實(shí)現(xiàn)基本的IPv6, ICMPv6 和UDP 就可以工作了。

　　此外，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與遠(yuǎn)方控制站之間的通訊采用了客戶/服務(wù)器模型，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為服務(wù)器，控制站為客戶機(jī)?？蛻魴C(jī)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求、采集系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置等;服務(wù)器根據(jù)客戶機(jī)的請(qǐng)求提供一些特定的服務(wù)，比如返回?cái)?shù)據(jù)、某端口狀態(tài)等，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集流程如圖4 所示。

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　　4． 總結(jié)

　　本文創(chuàng)新點(diǎn)：在 8 位嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)IPv6 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。Internet 的IPv6 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議目前還是一個(gè)比較新鮮的事物，并不為多數(shù)人所知，嵌入式系統(tǒng)在這幾年的快速成長(zhǎng)后，已成為時(shí)代的新寵，雖然它實(shí)現(xiàn)的方式和采用的方法各有千秋，但相對(duì)而言它已具備了比較完善的設(shè)計(jì)思想。論文將IPv6 協(xié)議引入到目前流行的嵌入式Internet 系統(tǒng)的研究熱潮中，大膽使用性能優(yōu)良但價(jià)格低廉的8 位MCU 作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的載體。

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