电子工程技术在单片机中的技术应用
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篇1：电子工程技术在单片机中的技术应用
前言：由于各国在此项研究中，技术水平是不一样的，电子工程技术应用于单片机的研发速度呈现差异较大现象。我国虽然在此方面起步时间短，但是发展速度却是很快。目前，随着我国电子工程技术的发展，单片机的技术含量增加迅速，已经走在了世界的前列。
1.单片机使用发展历史
在计算机刚刚出现的时候，计算机自身的体积和性能都不是非常占有优势，所以计算机还不能得到非常好的运用，在功能方面也只是做出了一些简单的计算，从某个角度上来说单片机那个时期还没有得到十分广泛的应用。但是计算机技术也在不断的发展，计算机自身的性能也有了非常显著的提升，在体积方面也呈现出微型化的趋势，而且最近几年，笔记本电脑也逐渐得到了广泛的应用，这个时候也逐渐出现了能够满足人们实际需求的单片机，它打破了传统的交换界面，如果在计算机发展的过程中一定要让单片机完成一些特定的任务，就一定要在编制程序的.过程中将这一任务编制进去，因为单片机没有人机相互交换的界面，因此就一定要用特殊的装置和程序来将相应的程序和内容输入进去，单片机工作结束之后还要将对应的控制系统充分的融合进来，当相关的命令程序被输入到单片机之后，就可以直接对面板进行处理，但是在这一过程中需要注意的是，单片机的插脚寿命是十分有限的，所以应用的不能太过频繁，同时也不能对程序进行频繁的拆装，所以当前的单片机都是支持在线输入程序的。网络技术的发展对现代化信息技术的发展有着十分重要的意义，同时它对于社会发展也起着非常积极的作用，网络技术在人们的生产和生活中应用的越来越普遍，电子工程技术在很多行业的发展中都占据着非常重要的位置，在医学领域尤其如此，其在医学领域的进步在很大程度上促进了我国医疗事业的发展。
2.电子工程技术在单片机中的技术应用的现状及问题
2.1电子工程技术在单片机中的技术应用的现状
随着现代工业的发展，尤其是现代精密工业的发展，对计算机应用提出了更高的要求。计算机微型化是现代计算机发展的重要方向，现代电子工程技术的发展为这种微型化计算技术的出现提供了技术支撑。单片微型计算机依托现代电子工程技术，采用超大规模的集成电路技术开始把CPU、RAM、ROM和多种接口等集成到一小块硅片之中。目前，国内外电子计算机工程技术在单片机中的技术应用越来越广泛，可以说没有现代电子工程技术就带来不了单片机如今高速的发展态势。我国在此方面已经走在当今世界的前列，目前已经具备开发体积更小、集成度更高、功能更强大的单片计算机。国内各个高等院校的计算机专业研发力量已经开始与相关专门研究所紧密配合，并与计算机生产厂家形成利益共同体，加大提升了电子工程技术在单片机中的技术应用与转化为现实生产力的效率。总体上看，我国在此领域，已经形成了一套完成技术应用系统，极大推动我国单片机的技术应用水平，为国内外相关计算机应用领域提供了更多高运算能力的单片机。
2.2电子工程技术在单片机中的技术应用中存在的问题
目前，电子工程技术在单片机中的技术应用还是存在一些问题，如虽然体积比以往更小，但是存储量还是存在较小、功能简单等问题。出现这些问题最直接的因素就是现代电子工程技术还没有达到开发更高实用价值的技术水平。因此，我国在单片机的研发中，要正视存在的问题，提出及时的改进意见。
3.提升电子工程技术在单片机中技术应用水平的建议
3.1进一步加大电子工程技术的研发力度，为单片机的研发提供技术支撑
要想进一步开发高性能的单片机，必须要对电子工程技术进行更加深入的研发。现代电子工程技术是单片机发展的根本基石，如果没有现代电子工程技术的支撑，开发更高性能的单片机只是一个空想。因此，我国要进一步加大电子工程技术的研发力度，培养更多的高技术人才，形成更多自己的核心技术。当然，也不能忽视对世界上其他国家电子工程技术的学习和借鉴。电子工程技术是一项庞大的研究工程，而且这一工程没有终点，只有不断发展，才能够始终占据技术优势，才能够真正为更高性能的单片机的研制提供技术储备。
3.2依托现代高校，引进培养更多高素质专业人才
要想研发高性能的单片机，还需要相关专业人才的支持。要解决我国目前在此方面，高素质人才相对较少的现状。加大对相关人次的培养力度，高等院校是我国培养单片机研制人才的主阵地。因此，要想快速培养大量高素质计算机人才，必须要依托现代高校的师资力量。同时还要重视对国内外相关高技术人才的引进工作。这样才能够进一步为我国电子工程技术在单片机中的技术研发提供技术人员的储备。国家要建立专门的人才培养战略，这样才能够用最短的时间强化我国在此领域的人才优势。有了高素质人才，才能够解决目前电子工程技术在单片机技术应用中存在的问题，如存储量小，功能简单等，并进一步实现单片机更加微型化。
3.3政府要加大专项资金进行扶持力度，引进更多社会资金进入这一领域
做好电子工程技术在单片机中的技术应用，不管是从电子工程技术角度还是单片机本身角度，都需要大量人力、物力和财力的投入。如果单靠一个科研单位自己筹集研发资金，那是非常有限的。我国政府要在以往财政扶持基础上，进一步加大对这一领域专项资金的扶持力度。但是，单靠政府的财政扶持只是缓解问题，不能从根本上解决问题。因此各个研究单位要形成研发资金多元化筹集战略，实行更广范围的社会融资，让更多社会资金进入这一领域。如与相关企业进行紧密配合，让他们提供资金，优先享用技术成果，这是一个双赢的做法。
3.4与国外优秀科研单位进行交流与合作
通过积极地进行交流与合作，可以及时了解当今世界在此领域最新的研究信息，可以学习借鉴他们的独到的技术。当然，学习的目的最终是为了形成自己的技术优势。随着技术领域全球化合作趋势的加速，任何一个国家要想做好高端技术的研发工作，都离不开与他国的交流与合作。总之，加强电子工程技术在单片机中的技术应用是一个系统的过程，需要多方参与。这样才能够真正开发出更高性能的单片机，为我国工业发展和人民生活需要提供帮助。
4.结论
我国目前在电子工程技术应用于单片机中，虽然已经取得明显进步，但是还存在一些不足之处。这需要我国科研人员继续攻关，解决存在的一些技术问题。这样才能够做好这项工作，开发出更高性能的单片机，让中国在此领域保持优势的同时，更加快速发展。最终为我国工业发展，尤其是高端精密工业的发展提供巨大助力。本文就此问题谈了自己的一些看法，如有不当之处，请各位专家批评指正。
参考文献
[1]周小萍.电子工程技术在单片机中的技术应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，(10)：181-183.
[2]刘爽.单片机接口技术的特点与应用设计分析[J].电子技术与软件工程，(20).
[3]刘磊.单片机原理及应用教学手段探索[J].电子世界，2013(21).
[4]刘延风，彭桦.我国电子信息工程发展现状及保障措施探讨[J].产业与科技论坛，(4).
篇2：单片机技术在传感器设计中的应用
从传感器的设计出发，要尽可能提高传感器本身的性能，严格控制其生产的各个环节，以实现小型化、高性能、标准化输出的目标，但是，随着计算机和微电子技术的高速发展，尤其是单片机的系列化发展，其强大的运算能力，微小的体积以及低廉的价格，对传感器的传统研究方式带来了重大的变革。下面就传感器研究中的一些体会，谈些初步的看法。
1 单片机对提高传感器稳定性的作用
稳定性是指传感器在长时间工作下输出量发生的变化，它作为传感器的一项重要的技术指标，目前在多方面已得到了越来越多的重视。而在智能传感器的研究制造中，由于传感器的其他一些性能指标，如灵敏度、分辨力、抗干扰能力等均可通过低程序加以修正，因此很多人把传感器的长期稳定性放在了工作的首位。
为了提高传感器的稳定性，避免在长时间的工作下产生非线性的误差，我们可利用单片机技术来修正非线性误差从而提高传感器的稳定性。
以我们常见的智能压力传感器为例，提出一种可提高其稳定性的方法见图1。 传感器接收外界的压力信号x并产生一个输出信号y，再由接口电路和A/D模数转换器对其进行处理后，输出可由单片机接收的数字信号Y，最后由单片机对其处理后，即可得到经过修正的标准输出Yc。一般在标定传感器的过程中，输入校准温度和压力点，然后测出x～y的数据，最后用二元函数插值法来修正传感器的非线性误差。
修正过程：首先，在单片机中存储关于x、Y、θ三者关系的公式，其中X为x的数字量。这些公式可以在单片机存储器的数据区内以表格形式存放，也可在底程序中用常数形式来体现。单片机接收经接口电路输出的未修正的数字量Y和环境温度的数字量θ，然后计算出相对应的被测数字量X，再与比例系数k相乘后，则可得到标准输出Yc=kX。
2 单片机对减少传感器干扰方面的作用
传感器在实际工作中，常常会遇到外来干扰，有些为确定性的，有些为随机性的，这也是在传感器研究中常见问题之一。
2.1 确定性的干扰
在实际工作中，传感器常常会产生一个确定性的干扰，这是由于传感器的自身结构特点或者外界环境的影响决定的，而这种干扰通常可由单片机来解决。
例如电涡流位移传感器在实际的工作中，由于被测物体材料的均匀性和导磁性的不同，会给测量结果带来一定的影响。轴承中轴的位置，需要进行精确的测量，但是由于轴表面不均匀的材质。会使测量变得困难。轴在转动过程中，虽然其位置保持不变，但传感器仍会有电压的输出，这样得到的测量结果会有很大的误差，
由于轴在每次转动中产生的位移保持不变，所以这种干扰也可以说是确定性的。通过引用单片机技术，传感器在实际测量中，每当轴转动一周后，就对传感器的输出特性曲线进行定量修正，这样就能基本解决由于被测物体材质的不均匀性给测量结果带来的确定性干扰。
2.2 随机干扰
传感器的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。所以，需要在工作中尽量减少干扰。提高输出信号信噪比的问题，是传感器研究中的最大难题之一。
但是实际上在传感器的使用中，单片机可利用软件来部分消除随机干扰，下面介绍一些在软件抗干扰用到的方法。
2.2.1 指令冗余法
单片机受到干扰后，往往会把操作数当作指令码来执行，引起整个程序的混乱和程序弹飞。如果程序弹飞到某一条单字节指令上时，就不会发生将操作数当成指令的错误，而能自动纳入正轨。当弹飞到双字节或三字节指令的操作时，程序将继续弹飞。因此，在程序中插人几个单字节的空操作指令NOP，就可以保护其后面的指令不被拆散而被完整地执行。
2.2.2 软件陷阱法
系统中未使用的单元用跳转引导指令填满，作为软件“陷阱”，以捕获“飞掉”的程序，并强行将捕获的程序引向一个特定的地址，由一段专站处理错误的程序进行处理，以恢复系统的正常运行。
2.2.3 软件“看门狗，(WATCH DOG)法”
WATCH DOG即定时监视器，俗称“看门狗”，当侵人的电磁干扰使系统程序弹飞，或进入死循环，或死机时，WATCHDOG能够帮助系统自动恢复正常运行。
3 在传感器发展方面的应用
目前。成熟的传感器品种规格繁多，长期以来。由于传感器的输入输出信号符不相同，其原理和电路也差别较大，使得传感器的标准化工作进度较慢。给传感器的用户带来了很多的麻烦。同时，也不利于传感器及测试仪器的发展和在更广阔领域的应用。但是，随着单片机成本逐渐的降低，运算能力的提高以及体积的减小，会给传感器机及测试仪器的发展带来积极的影响。目前，中国也已开展了传感器的标准化工作，这也成为了目前传感器研究的一个重要方向。
标准化电路的传感器应具有的功能如下：①应对传感器信号进行放大及标准化的输出;②应具有温度补偿技术;③应具有线性校正技术;④应具有信号存储功能;⑤应具有简单的信号处理功能;⑥能连接在高一级的控制单元上，应具有良好的互换性。
传感器的标准化工作在今后也会更好地推进智能仪表的规范化，使其可以根据不同的测试对象及功能，设计为模块化的结构，并根据需要进行组合，这样将会大大地提高测试仪器的可靠性并且降低其成本。
篇3：电子技术在单片机中的应用
电子技术在单片机中的应用
摘要：单片机具有小体积、高可靠、高性能的优势，在众多领域当中获得了非常广泛的应用。电子技术的快速发展推动了单片机性能的完善和提高，对于促进单片机发展而言具有重要作用。在本文中，笔者简要分析并探讨了电子技术在单片机中的应用情况，希望能够推动单片机的快速发展。
关键词：单片机;电子技术;应用策略
一、前言
当前，绝大多数的智能设备和智能系统均大规模采用了单片机，单片机的性能水平、可靠性程度以及供能完善程度将会直接决定这些智能设备和智能系统的工作状态。日新月异的电子技术使得单片机能够在最短的时间内获得性能的提升和完善，增强单片机的整体工作能力。从上个世纪七十年代发展到今天，单片机已经衍生出了规模庞大的家族，并在诸多领域当中获得了广泛地应用，成为了当今的这个时代不可或缺的.名副其实的微控制器。
二、单片机及其优势概述
单片机充分应用了超大规模集成电路技术，将CPU、ROM、RAM、计时器、定时器以及I/O接口等众多功能集成在一块硅片，形成一种功能完备的电路芯片。就目前的应用状况而言，单片机已经在各个领域当中获得了大规模的应用，不论是通讯设备、飞机各种控制仪表、数据传输设备、数据处理设备、工业自动化设备、医疗设备、航空航天工业、家电领域、商业领域、智能IC卡等等等。单片机之所以能够在众多的领域当中获得广泛地应用，主要是因为单片机具有如下几方面的优点：高集成、高可靠、小体积、低电压、低功耗、易扩展、便携带以及突出的性价比。
三、电子技术在单片机中的应用探讨
(一)电子技术的发展大幅度提升了单片机的运算速度
时钟频率成为了目前衡量CPU运算速度的重要指标之一，日益发展的电子技术使得目前CPU的时钟频率越来越高，也直接提高了目前计算机设备的运算能力。但是由于单片机需要具备高水平的可靠性和很强的抗干扰能力，提高单片机的运算能力的根本目标是在牺牲运算能力的前提下在最大程度上降低时钟频率。为了实现上述目标，目前比较合理而且有效的做法便是尽可能提高单片机内部时序的合理性，通过对内部时序的优化来提高单片机的运算能力。
(二)电子技术的发展大幅度提升了单片机的抗干扰能力
因为单片机需要应用于环境比较恶劣的工作设备中，而且这些工作设备往往需要时刻保持着良好的工作状态，否则便会造成巨大的经济损失乃至生命威胁。所以，可靠性是单片机需要考虑的首要问题。提高单片机的可靠性有利于扩大单片机的应用范围和应用领域，提高社会对于单片机的认可程度。目前用于提高单片机可靠性的常见电子技术主要包括下述几种：
首先，低电压复位技术。该技术能够实时动态地监测单片机的工作电压，如果工作电压异常(如低于某个安全值)便会产生一个复位信号，使得单片机进行复位操作。电子技术的发展提高了单片机的工作电源的电压范围，大大提高了单片机的工作可靠性。
其次，EFT技术。EFT(Electrical Fast Transient，电快速瞬变脉冲群)技术能够显著提高单片机的抗干扰能力。从本质上来讲，EFT技术是共模干扰，其技术原理主要是外界信号一旦开始干扰振荡电路的正弦信号，该信号波形上面便会迭加各种毛刺信号，如果我们采用施密特电路对上述毛刺信号进行整形，那么这些毛刺信号便可以成为触发信号干扰正常的时钟;此时如果我们将施密特电路与RC滤波电路进行交替使用，便能够在非常大的程度上消除这些毛刺信号，排除它们的负面影响。
再次，降噪布线技术。在以往，由于单片机的传统布线技术容易干扰内部电路，降低单片机的工作可靠性，所以，为了提高单片机的可靠性人们研究设计了降噪布线技术。例如，今天的许多单片机均将地线和电源引脚安排在两条相邻引脚上面，能够在很大程度降低整个单片机系统的噪声，提高其工作稳定性和可靠性。
(三)OTP与掩膜
OTP是一次性写人的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜型单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期，而OTP型单片机价格不断下降。使得近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的特点。近年来，OTP型单片机需董大幅度上扬，为适应这种需求许多单片机都采用了在系统可编程技术(in system programming)。为编程的UTP芯片可以采用裸片Bonding技术或表面贴技术，先焊在印刷版上，然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片机编程。解决了批量写OTP芯片时容易出现的芯片写人器接触不好的问题，使得UTP的裸片得以广泛使用，降低了产品的成本，编程线与I/0线共用，不增加单片机的额外引脚。
四、结束语
进入信息化时代之后，现代电子系统的基本核心是嵌人式计算机系统(简称嵌人式系统)，而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌人式系统。所以研究单片机在电子技术领域中的应用和开发，在现代电子系统发展中占有重要的地位。
参考文献：
[1]王宗刚.单片机应用系统中的抗干扰技术[J].甘肃科技，，2：122-123.
[2]徐以磊，严敏琳.单片机应用系统抗干扰技术[J].科技信息(学术研究)，，27：202-203.
[3]相成.单片机的抗干扰技术设计[J].黑龙江科技信息，2007，15：155-156.
[4]李峰林.浅析单片机控制系统中的抗干扰技术[J].科技资讯，2007，32：221-222.
[5]黄世泽，曾萍，郭其一.PIC单片机的应用设计技巧[J].单片机与嵌入式系统应用，，8：123-125.
篇4：电子计算器技术在物探中的应用探究
电子计算器技术在物探中的应用探究
随着科技经济的.发展进步,电子科技同样影响着物探行业,各种高科技手段的植入,使有了很大程度上的改变.现在用于山地油气勘探的款件也已经诞生,软件集山地地震采集、处理、解释于一体.各个探索领域中,科学技术的影响都日益的深入.
作 者：操瑞卿 作者单位：安徽省勘查技术院,安徽合肥,230041 刊 名：科技风 英文刊名：TECHNOLOGY WIND 年，卷(期)： “”(7) 分类号： 关键词：物探 电子科技 应用篇5：基因工程技术在食品工业中的应用
基因工程技术在食品工业中的应用
综述了基因工程技术在食品原料品质的改良、食品工业常用菌种的优化、转基因植物食品疫苗产业化等方面的应用,探讨了转基因食品的`安全性问题以及转基因食品的安全管理评价方法.
作 者：孙建全 张倩 马建军 赵新华 作者单位：山东省农业科学院畜牧兽医研究所,山东,济南,250100 刊 名：山东农业科学 ISTIC英文刊名：SHANDONG AGRICULTURAL SCIENCES 年，卷(期)： “”(2) 分类号：Q78 关键词：基因工程 转基因食品 安全性篇6：化学工程技术在化学中的应用论文
现阶段，化工技术在我国化学生产中的应用愈加广泛，就化工技术在化学生产中的应用而言，其主要就是指运用各种化学元素的基本特点及相对应的化学原理进行生产流程的构造，进而形成最终的滑雪生产效率和生产价值，从而保障化学生产水平的稳步提升，推动化学生产的良好发展。接下来，笔者将主要分析化工技术在化学生产中的具体应用价值。
1.1 使化学生产类型多样化
当前，在社会经济高速发展的大背景下，人们对化学生产产品的质量要求越来越高，对化学生产产品类型的需求也越来越多，因此，为了更好的丰富化学产品的类型，实现化学生产多样化，充分借助化学工程技术极为重要。化学工程技术无非就是利用各类化学元素及其对应的化学反应原理，进行深入剖析，进行从理论到实践的演练，进而使化學生产工作更加充分化，使化学生产类型更加多样化，一方面可以有效满足人们对化学产品日益增长的需求，另一方面可以有效推动化学生产工作的良性发展。
1.2 带动化学生产效率的提高
化工技术在化学生产过程中的最终目的就是提高化学生产的效率。就化学生产效率的提升而言，无非就是利用化学工程先进技术，紧跟社会发展步伐，不断创新化工技术理念，更新化工技术类型，使其得以在化学生产过程中更加完善，从而有效提高化学生产的效率和质量，为化学企业在社会的稳步发展奠定良好基础。
1.3 拥有更加完善的技术理论
任何一项工程技术的良好应用，都离不开一个完善技术理论的支撑，就化学工程技术而言，也一样不例外，具备一套完整的技术理论体系是化学工程技术在化学生产应用过程的一大优势体现，其也是促使化学工程技术在化学生产应用过程中发挥最大能效的关键所在。综上述言，化学工程技术的应用主要是指涉及各类化学元素的具体特点及其间的相关化学反应，而这些化学元素的特点及其相关的化学反应自然也就相应的形成了化学工程技术，再加持相关系统的技术理论，便使得化学工程技术得以合理应用，促使其在化学生产过程中发挥其应有的价值和作用。
篇7：化学工程技术在化学中的应用论文
化学工程技术作为一种对部分装置进行设计、制造及管理、开发的综合性技术，是作用于化学生产过程中的，该项技术在化学生产中的作用不容小觑，在化学生产过程中，正是有了化工技术的出现，才使得化学生产的质量和效率都得以稳步提高，不仅如此，其在节约材料，保护环境方面也具有重要意义。接下来，笔者将就化学工程技术在化学生产中的具体应用进行相关解读。
2.1 绿色化学工程技术的应用
绿色化工技术在造纸、农药等方面具有较为广泛的应用，这便说明，绿色化学工程技术在化学生产中的应用极为重要。绿色，简言之就是环保无污染，或是污染最小化，那么具体到这种绿色化工技术的`应用来说，就是在对化学生产的各类原材料的选择及化学元素间的反应后果两方面进行考虑，尽量使化学生产的污染达到最小，对于那些化学生产中带来的不必要的污染采取积极有效的绿化手段，从而尽可能的提高化学生产的高效性，避免污染、浪费现象的出现。
2.2 超临界化学反应技术的应用
在化学生产过程中，如果可以对超临界化工技术进行有效运用，不仅可以提高化学生产质量，还能在一定程上提高化学生产效率，对化学生产工程具有较强的积极作用。超临界的化学反应技术是将超临界的流体作为介质来进行化学反应的一种新的反应技术，其是在绿色化学反应出现后才产生的一种技术，目前这种技术在我国食品生产、化学工业及生物工程等领域中应用极为广泛，例如，将超临界的流体作为介质进行化学反应，能有效提高反应选择率，降低反应温度，还能有效延长催化剂的使用寿命，从而提高产品品质，为化学生产带来极大贡献。
2.3 分离技术的应用
分离技术作为化学生产过程中极为重要的一方面，其传统形式主要有吸附、结晶、萃取、蒸馏等。但由于现代社会经济发展的突飞猛进，使得原有的分离技术已无法满足当前现代化生产的需求，因此，国内外开始共同致力于研发新型分离技术，但由于时间有限，在研究中，对相关蒸馏分子在理论上的探讨少之又少，并没有深入的研究设计新型的分子蒸馏器，这便使得新型分离技术未能充分实验便得以运用，由此导致些许问题的出现。
3 结语
综上所述，随着我国社会经济的快速发展，纵然化学工程技术在化学生产中有着突出作用，但就目前我国化学生产现状来看，仍多有不足。因此，在化学生产过程中，为保证其生产质量和生产效率，合理选择、发展和研究化工技术当为重中之重。
篇8：嵌入式 TCP/IP 协议单片机技术在网络通信中的应用
嵌入式 TCP/IP 协议单片机技术在网络通信中的应用
摘要：介绍了嵌入式TCP/IP协议单片机在网络通信中的数据传输技术。将TCP/IP协议嵌入式单片机中，借助网卡芯片CS8900实现了单片机在局域网内和通过局域网在因特网上的数据传输。用户终端以单片机系统板为媒介，通过网络与远程数据终端实现数据通信。关键词：TCP/IP协议 单片机 因特网 局域网 网卡芯片
在因特网上，TCP/IP协议每时每刻保证了数据的准确传输。在数据采集领域，如何利用TCP/IP协议在网络中进行数据传输成为一个炙手可热的话题。在本系统中，笔者利用TCP/IP协议中的UDP（用户数据报协议）、IP（网络报文协议）、ARP（地址解析协议）及简单的应用层协议成功地实现了单片机的网络互连，既提高了数据传输的速度，又保证了数据传输的正确性，同时也扩展了数据传输的有效半径。
1 TCP/IP协议简介
TCP/IP协议是一套把因特网上的各种系统互连起来的协议组，保证因特网上数据的准确快速传输。参考开放系统互连（OSI）模型，TCP/IP通常采用一种简化的四层模型，分别为：应用层、传输层、网络层、链路层。
（1）应用层
网络应用层要有一个定义清晰的会话过程，如通常所说的Http、Ftp、Telnet等。在本系统中，单片机系统传递来自Ethernet和数据终端的数据，应用层只对大的数据报作打包拆报处理。
（2）传输层
传输层让网络程序通过明确定义的通道及某些特性获取数据，如定义网络连接的端口号等，实现该层协议的传输控制协议TCP和用户数据协议UDP。在本系统中使用UDP数据报协议。
（3）网络层
网络层让信息可以发送到相邻的TCP/IP网络上的任一主机上，IP协议就是该层中传送数据的机制。同时建立网络间的互连，应提供ARP地址解析协议，实现从IP地址到数据链路物理地址的映像。
（4）链路层
由控制同一物理网络上的不同机器间数据传送的底层协议组成，实现这一层协议的协议并属于TCP/IP协议组。在本系统中这部分功能由单片机控制网卡芯片CS8900实现。
(本网网收集整理)
2 硬件框图
如图1所示，系统提供RJ45接口连接Ethernet网络，并且提供一个串口给用户使用。系统板可以将从Ethernet上过来的IP数据报解包后送给串口，也可将从串口过来的数据封装为IP包送到局域网中。外部RAM使用61C1024（128KB），从而为数据处理提供了很大的缓存；使用E2PROM――X25045，既可以作为看门狗使用，也可以将IP地址、网卡物理地址和其他参数保存在里面。
CS8900芯片是Cirrus Logic公司生产的一种局域网处理芯片，它的封装是100-pin TQFP，内部集成了在片RAM、10BASE-T收发滤波器，并且提供8位和16位两种接口，本文只介绍它的8位模式。
NE103是一种脉冲变压器，在CS8900的前端对网络信号进行脉冲波形变换。
3 工作原理
3.1 CS8900的工作原理
CS8900与单片机按照8位方式连接，网卡芯片复位后默认工作方式为I/O连接，基址是300H，下面对它的几个主要工作寄存器进行介绍（寄存器后括号内的数字为寄存器地址相对基址300H的`偏移量）。
・LINECTL（0112H）
LINECTL决定CS8900的基本配置和物理接口。在本系统中，设置初始值为00d3H，选择物理接口为10BASE-T，并使能设备的发送和接收控制位。
・RXCTL（0104H）
RXCTL控制CS8900接收特定数据报。设置RXTCL的初始值为0d05H，接收网络上的广播或者目标地址同本地物理地址相同的正确数据报。
・RXCFG（0102H）
RXCFG控制CS8900接收到特定数据报后会引发接收中断。RXCFG可设置为0103H，这样当收到一个正确的数据报后，CS8900会产生一个接收中断。
・BUSCT（0116H）
BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作。设置初始值为8017H，打开CS8900的中断总控制位。
・ISQ（0120H）
ISQ是网卡芯片的中断状态寄存器，内部映射接收中断状态寄存器和发送中断状态寄存器的内容。
・PORT0（0000H）
发送和接收数据时，CPU通过PORT0传递数据。
・TXCMD（0004H）
发送控制寄存器，如果写入数据00C0H，那么网卡芯片在全部数据写入后开始发送数据。
・TXLENG（0006H）
发送数据长度寄存器，发送数据时，首先写入发送数据长度，然后将数据通过PORT0写入芯片。
以上为几个最主要的工作寄存器（为16位），CS8900支持8位模式，当读或写16位数据时，低位字节对应偶地址，高位字节对应奇地址。例如，向TXCMD中写入00C0H，则可将00h写入305H，将C0H写入304H。
系统工作时，应首先对网卡芯片进行初始化，即写寄存器LINECTL、RXCTL、RCCFG、BUSCT。发数据时，写控制寄存器TXCMD，并将发送数据长度写入TXLENG，然后将数据依次写入PORT0口，如将第一个字节写入300H，第二个字节写入301H，第三个字节写入300H，依此类推。网卡芯片将数据组织为链路层类型并添加填充位和CRC校验送到网络同样，单片机查询ISO的数据，当有数据来到后，读取接收到的数据帧。读数据时，单片机依次读地址300H，301H，300H，301H…。
3.2 单片机工作流程
如图人所示，单片机首先初始化网络设备。网卡IP地址和物理地址存在X25045中，单片机复位后首先读取这些数据以初始化网络。
单片机主要完成数据的解包打包。当有数据从RJ45过来，单片机对数据报进行分析，如果是ARP（物理地址解析）数据包，则程序转入ARP处理程序（因为在网络上正是ARP协议将IP地址和物理地址相映射）。如果是IP数据包且传输层使用UDR协议，端口正确，则认为数据报正确，数据解包后，将数据部分通过串口输出。反之，如果单片机从串口收到数据，则将数据按照UDP协议格式打包，送入CS8900，由CS8900将数据输出到局域网中。
可以知道，单片机主要处理协议的网络层和传输层，链路层部分由CS8900完成。因单片机将数据接收后完整不变地通过串口输出，所以将应用层交付用户来处理，用户可以根据需求对收到的数据进行处理。
在单片机的程序处理中，包含了完整的APR地址解析协议。通过在单片机中正确设置网关、子网掩码等参数，实现了通过局域网单片机与外部因特网上的终端设备的数据通信。
4 应用
这种嵌入式TCP/IP协议的单片机系统板，具有成本低、硬件少、占用面积少、传输速度快、使用方便等优点。适用于现有的网络传输系统，有着广泛的应用前景，特别是数据采集、数据传输领域。目前，在屏幕板数据成像、远程数据采集系统中被使用。
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