试验站远程监控系统网络接口的设计

表2网络媒介选择

在本设计中采用PL1=0，PL0=0，即第一种自动检测方式，RTL8019AS会自动检测媒介是同轴电缆还是双绞线。

RTL8019AS与以太网的接口采用无屏蔽双绞线RJ45接口，中间需要接一个网络隔离变压器，也称为发送/接收滤波器，用来把信号变成平衡信号传输，防止电涌，以减少共模干扰，提高传输效率。

本设计中使用的隔离变压器是GROUP TEK的20F001N。在具体的连接中信号地线要通过一个10nF的电容接到电源地上，在20F001N的输出口上必须加上一个200Ω的电阻来抑止输入8019AS的电压大小，这也是一种保护措施。

以太网控制器的外围布线还包括RJ45接口以及LED指示灯的连接，其具体的连接原理图如图2所示。

图2 以太网芯片RTL8019AS外围电路原理图

③ 单片机与RTL8019AS的连接

本设计中采用跳线方式，将65脚JP接高电平当系统上电复位后，在RSTDRV下降沿，8019AS将读入各个跳线引脚的状态，写入系统配置寄存器中，作为系统默认的初始配置。

各跳线引脚连接：RQS0～IRQS2(78～80脚)为中断口，本设计中采用查询方式，所以中断口选择没有影响；IOS0～IOS3(81、82、84、85脚)为I/O基地址选择，用于选择I/O口的起始地址，要使其全部置低电平，则起始地址从300H开始，地址总线连接必须与此相一致；PL0、PL1(74、77脚)为网络介质类型选择，本系统中设为“00”，表示进行连接检测；BS0～BS4(67、69、71、72脚)用于BROM容量与基地址选择，本系统中没有连接BROM，只要将BS4、BS3设为低电平，就可禁止BROM。

由上所述可知，各跳线引脚全部配置为低电平即可。芯片引脚内部接有100kΩ的下拉电阻，所以当引脚悬空时，本身就默认为低电平，因而也可将这些引脚悬空，在相关电路设计和软件设计中应注意要与这些跳线引脚配置相一致。

数据与地址总线连接：采用8位数据总线，将96脚IOCS16B接27kΩ下拉电阻即可使8019AS工作于8位数据总线方式。系统数据总线与SD0～SD7连接。8019AS内部寄存器和存储器的读写地址为00H～1FH，只需要5根地址线就能进行选择。但在系统跳线配置中已将起始地址设为300H，因而在地址选通时，还必须令地址线SA8、SA9为“1”。

其他还包括对晶振的连接，以及电源和地的连接。

2 TCP/IP协议栈的总体设计

该网络的最终目的是实现网络节点上任意两点之间的数据通信，但是设计一个对所有可能的通信模式均是有效的、完整的、全面的协议是不可能实现的，于是将通信问题划分成小块，并为每个小块设计单独的协议，这样使得每种协议变得容易设计、分析、执行和测试。一方面，每种协议应该处理其他协议没有处理的通信问题，以免重复工作。另一方面，设计的协议应该能够共享数据结构和信息，以提高执行效率。当然最重要的是各个协议之间能够很好的协同工作，不能将每种协议设计成孤立的协议，这就需要将他们设计成一个相互支持、相互补充的系统，系统中的每种协议解决一部分通信问题，而所有的协议便能解决所有可能的网络通信问题。