יישום על בסיס שבב W5100 של מכשיר לעבודה ברשתות Ethernet. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

יישום על בסיס שבב W5100 של מכשיר לעבודה ברשתות Ethernet. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מחשבים

כיום, גישה מרחוק למידע, איסוף נתונים, שליטה מרחוק וניטור בתעשייה, מערכות אבטחה, טלפוניה IP ושירותי תקשורת וידאו מפותחים באופן נרחב בחיי היומיום ובחיי העסקים. כל זה הופך לחלק בלתי נפרד מהחיים המודרניים.

מרכיב חובה במערכות כאלה הוא ערוצי תקשורת, וקווי תיל נותרו הבסיס לבניית רשתות מחשבים ותקשורת. הטכנולוגיה העיקרית המשמשת ברשתות מקומיות היא Ethernet.

ערימת הפרוטוקולים הנפוצה ביותר ברשתות Ethernet היא TCP/IP. המבנה שלהם התברר כמוצלח להעברת מידע הטרוגני; הוא אופטימלי עבור רשתות מקומיות מהירות עם תעבורת מולטימדיה. הפרוטוקולים הללו הם שהיוו את הבסיס של האינטרנט. ניתן ליישם אותם בכמה דרכים.

הדרך הראשונה היא תוכנה. אבל יש הרבה קשיים בדרך. יצירת מחסנית פרוטוקול תוכנה או אפילו העברה קיימת, המופצת באופן חופשי בערימות קוד מקור (כגון IwlP, ulP) היא משימה מורכבת למדי וגוזלת זמן. המחסנית דורשת מערכת הפעלה, שיכולה גם להימשך זמן רב להסתגל למיקרו-בקר ספציפי. בנוסף, כמעט כל מערכות ההפעלה (למעט כמה שיבוטים של לינוקס) אינן מופצות בחינם. יישום התוכנה של הפרוטוקולים עושה שימוש אינטנסיבי במשאבי מערכת ההפעלה, המעבד והזיכרון, מה שמשפיע לרעה על ביצועי המערכת כולה.

כדי לחסוך מהמיקרו-בקר מביצוע הליכי העברת נתונים על ערוץ תקשורת ולצמצם משמעותית את זמן הפיתוח, השיטה השנייה מאפשרת - הטמעת חומרה של חלק מהפרוטוקולים באמצעות LSI מיוחד. מאמר זה יתאר את ההטמעה המעשית של מערכת המיועדת לעבוד ברשתות Ethernet תוך שימוש בפרוטוקולים סטנדרטיים, הבנויה על מיקרו-בקר ו-LSI מיוחד מ-WIZnet, המיישמת את ערימת פרוטוקולי TCP/IP בחומרה.

נעשה שימוש במיקרו-בקר AT91SAM9261 עם ליבת מעבד ARM9. בחירתו הושפעה מנוכחותם של מספר פונקציות היקפיות הכרחיות. עם זאת, אפשר להשתמש כמעט בכל מיקרו-בקר אחר, כולל בקר הרבה פחות פרודוקטיבי, אם כי ייתכן שיהיה צורך לשלם על כך על ידי ירידה בשער החליפין.

עבור הטמעת חומרה של פרוטוקולי TCP / IP, נעשה שימוש בשבב W5100, בעל היכולות הבאות:

- הטמעת חומרה של פרוטוקולים TCP, UDR ICMR IPv4 ARR IGMR PPPoE, Ethernet;
- ממיר שכבה פיזית 10BaseT/100BaseTX Ethernet מובנה;
- זיהוי אוטומטי של מצבי פעולה דופלקס מלא, חצי דופלקס, 10 או 100 Mbps;
- שלוש דרכים להתחבר למיקרו-בקר. ישיר, עקיף, SPI;
- תמיכה בחיבורי ADSL תחת פרוטוקול PPPoE;
- היכולת לעבוד בו זמנית עם ארבעה חיבורים, שכל אחד מהם מוגדר לעבוד במצב לקוח או שרת;
- 16 Kbytes של זיכרון פנימי שהוקצה למאגרי קליטה ושידור.

לוח הפיתוח הקיים AT91SAM9261-EK שימש כבסיס לפריסת המערכת. על הלוח הותקן מודול WIZ810MJ המכיל שבב W5100 עם ה"צנרת" הנדרשת ומכלול RJ113BZ - מחבר RJ-45 עם שנאי בידוד גלווני מובנים ואלמנטים תואמים. לחיבור עם התקן בקרה (מיקרו-בקר), המודול מצויד בשני מחברי פינים PBD2-28.

כל התיעוד הנדרש לעבודה עם שבב W5100 ועם מודול WIZ810MJ זמין באתר האינטרנט הרשמי של WIZnet: wiznet.co.kr. הוא מכיל גם את קוד המקור בשפת C של הדרייבר, המיישמת פונקציות ברמה גבוהה לעבודה עם שקעי W5100, וכן מדריך להעברת הדרייבר. אני רוצה לציין שכל התיעוד כתוב בצורה מאוד מובנת, כך שלא יהיה קשה להבין איך לחבר ולתכנת את ה-W5100. ניתן למצוא תיעוד עבור המיקרו-בקר AT91SAM9261 בכתובת at91.com

תרשים החיבור של מודול WIZ810MJ למיקרו-בקר AT91SAM9261 לפעולה במצב ישיר מוצג באיור. מספרי הפינים של המיקרו-בקר מצוינים בסוגריים.

יישום על בסיס שבב W5100 של מכשיר לעבודה ברשתות Ethernet

קווי DO-D7 יוצרים את אפיק הנתונים, קווי AO-A14 יוצרים את אפיק הכתובות. אות NRD - קריאה מהזיכרון, אות NWE - כתיבה לזיכרון. ניתן לשלוח את אות ה-RESET, המאפס את שבב W5100, מכל קו פנוי של יציאת המיקרו-בקר. נעשה שימוש בקו RVO.

המיקרו-בקר AT91SAM9261 מספק את היכולת לחבר עד שמונה מכשירים, שחילופי הנתונים איתם מתבצעים כמו עם זיכרון חיצוני. לכל אחד מהם, מוקצה אזור בחלל הזיכרון של המיקרו-בקר ונוצר אות בחירת התקן משלו (CS). במקרה זה, אות CS6 (פונקציה חלופית של קו PCO) מעורב.

על מנת להגיב במהירות לשינוי במצב המיקרו-מעגל W5100, יש צורך להחיל את אות ה-INT על המיקרו-בקר ולהגדיר את קו היציאה אליו הוא מוחל כדי ליצור בקשות פסיקה בהפרש רמות יורד. המטפל בפסיקות התוכנה חייב לנתח את התוכן של האוגר Sn_IR בשבב W5100. במקרה זה, קלט בקשת ההפסקה מה-W5100 הוא קו PC2.

להלן מתארים את השלבים הנדרשים כדי להגדיר את המיקרו-בקר ואת שבב W5100 לעבודה על Ethernet. קטעי תוכנית כתובים ב-C וניתן להשתמש בהם כמעט ללא שינויים עבור כל מיקרו-בקר של Atmel ARM.
הדרייבר ל"הורדה" מאתר WIZnet מורכב מקבצים w5100.c, socket.c, types.h, w5100.h, socket.h. קבצים אלה חייבים להיכלל בפרויקט. הגרסה המקורית של הדרייבר נועדה לעבוד במיקרו-בקר ATmega128, אך קל מאוד להתאים אותו כמעט לכל מיקרו-בקר אחר, תוך החלפת קווי תוכנית בודדים בלבד.

קודם כל, עלינו לבצע כמה שינויים בקובץ types.h.

החלפת מיתר

#define _DEF_IINCHIP_MAP_BASE_ 0x8000
על
#def i ne _DEF_IINCHIP_MAP_BASE_ 0x70000000
הגדר את הכתובת שממנה ייכנסו לרשמים ולמאגרים של שבב W5100 (מהכתובת 0x70000000 בחלל הזיכרון של המיקרו-בקר, מתחיל האזור המתאים לאות CS6). אחרי זה אתה צריך להגיב מהשורה
#לִכלוֹל
ושמור את קובץ types.h שהשתנה.
פתח את הקובץ W5100.C. כאן אתה צריך להגיב מחוץ לשורה
#לִכלוֹל
ולהוסיף שורה אחריו
#לִכלוֹל

לאחר מכן, עליך להמיר את מצביעי 16 סיביות למאגרי הקבלה והשידור לאותם של 32 סיביות.

לשם כך, בשורות

סטטי uintl6
SBUFBASEDDRESS[MAX_SOCK_NUM]; /**< Tx
כתובת בסיס חיץ לפי כל ערוץ */
и
סטטי uintl6
SBUFBASEDDRESS[MAX_SOCK_NUM]; /**< כתובת בסיס מאגר Tx לפי כל ערוץ */
(העברות מותנות) נחליף את מתארי הסוג של המשתנה uint16 ב-uint32.

בהמשך הטקסט של התוכנית, אנו מחליפים את כל כתובות 16 סיביות המועברות כפרמטרים של פונקציה בכתובות של 32 סיביות. לאחר ביצוע ההחלפות הללו, תוכל לשמור את הקובץ ולהשתמש בפונקציות ברמה גבוהה של מנהל ההתקן בתוכנית הראשית.

נותר רק לאתחל את ה-SMC (בקר זיכרון סטטי) של המיקרו-בקר כדי ליצור את אות CS6 (טבלה 1) ולהזין את הערכים הרצויים לרגיסטרים של שבב W5100 (טבלה 2).

כעת, לאחר שנעשו כל ההגדרות הדרושות, המערכת מוכנה לעבוד על כל אחד מהפרוטוקולים הנתמכים על ידי שבב W5100.

למשל, בטבלה. 3 מציג הליך אפשרי לקבלת הודעות במצב "שרת", ובטבלה. 4 - הליך ההעברה במצב "לקוח".

החיסרון המשמעותי ביותר של שבב W5100 הוא היעדר יכולת מובנית לפצל מנות. לכן, כאשר שולחים כמויות גדולות של מידע, הפירוק שלהם לחבילות יצטרך להיות מטופל על ידי תוכנית המיקרו-בקר. זה גם מונע מהשבב לשמש כנתב. עם זאת, ניתן להמליץ על שבב W5100, בשל עלותו הנמוכה והזמינות של קודי מקור מנהלי התקנים, לחיבור מערכות מיקרו-בקר לרשת Ethernet באמצעות פרוטוקולי TCP/IP סטנדרטיים.

מחבר: ק' סנגוב, ר' שישקו, וורונז'; פרסום: radioradar.net

ראה מאמרים אחרים סעיף מחשבים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

צמיג לרכב עם קישוריות 5G 19.03.2020

דגם הצמיגים החדש של Pirelli Cinturato P7 מיועד למכוניות פרימיום וכולל ביצועים משופרים ברטיבות, התנגדות משופרת להידרופלנינג והפחתה של 4 מטר במרחק בלימה מ-100 קמ"ש.

לדברי מהנדסי החברה האיטלקית, השימוש בטכנולוגיות חדשות ב-Cinturato P7 שיפר את הנוחות האקוסטית והחלקות בנהיגה, וכן הגדיל את חיי הצמיגים החדשים ב-6%. בנוסף, לצמיגים החדשים יש הפחתה של 12% בהתנגדות לגלגול ושיפור של 4% בצריכת הדלק (מחזור WLTP), וכתוצאה מכך הפחתת פליטת CO2.

Pirelli Cinturato P7 החדש הוא צמיג המכונית הראשון הכולל קישוריות 5G, אשר בסופו של דבר תאפשר חילופי מידע שנאסף על ידי הצמיגים כדי להזהיר נהגים מפני מצבי כביש מסוכנים כגון סיכון הידרופלנס.

בנוסף, ה-Cinturato P7 כולל טכנולוגיות Run Flat ו-Seal Inside המאפשרות להמשיך לנוע עם פנצ'ר צמיג, ויש גם גרסה של צמיג Elect במיוחד לרכבים חשמליים או היברידיות פלאג-אין.

Pirelli Cinturato P7 שוחרר כדי לחגוג 70 שנה לצמיג Pirelli Cinturato המפורסם.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חומר פלסטי בעל חוזק אלומיניום

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר בטיחות בעבודה. בחירת מאמרים

▪ מאמר ברוך המאמין, חם לו בעולם! ביטוי עממי

▪ מאמר איזה כפר מחולק לשניים על ידי גבול? תשובה מפורטת

▪ מאמר פטריניה באמצע. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר אנטנה מקוצרת בשני אלמנטים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר דגם פשוט של פרחים מתקפלים. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר