單芯片以太網(wǎng)連接解決方案-技術(shù)方案

精品文檔-下載后可編輯單芯片以太網(wǎng)連接解決方案-技術(shù)方案ＥＢＴＲＯＮ的灌溉控制系統(tǒng)基于飛思卡爾的１６位ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４（ＮＥ６４）以太網(wǎng)解決方案，能夠持續(xù)監(jiān)視土壤的濕度和溫度，然后發(fā)出打開和關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的信號(hào)，以達(dá)到理想的灌溉效果。

在不斷變化的環(huán)境中，濕度水平可以完全適應(yīng)特定的植物。這樣不但節(jié)約了大量水源，還能控制灌溉成本。

這僅僅是ＮＥ６４能夠?qū)崿F(xiàn)的眾多應(yīng)用中的一個(gè)。

單芯片以太網(wǎng)連接

以太網(wǎng)并不僅僅是辦公室的。開發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全系統(tǒng)、工業(yè)控制和Ｗｅｂ無線等應(yīng)用的工程師一直都?jí)粝胫鴵碛幸环N單芯片的、基于閃存的以太網(wǎng)解決方案，帶有內(nèi)置的１０／１００以太網(wǎng)媒體訪問控制器（ＥＭＡＣ）和以太網(wǎng)物理層（ＥＰＨＹ）。飛思卡爾半導(dǎo)體的ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４正是這樣一種產(chǎn)品。

ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４（圖１）是一款１６位微控制器，可以和您選定的第三方ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議棧匹配，從而實(shí)現(xiàn)低成本的終端節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)解決方案，同時(shí)具有Ｍｅｔｒｏｗｅｒｋｓ的ＣｏｄｅＷａｒｒｉｏｒ工具的快速設(shè)計(jì)ｔｕｒｎｓｃｏｕｒｔｅｓｙ功能。

基于閃存的ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４微控制器秉承了飛思卡爾一貫的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)，進(jìn)入以太網(wǎng)的低端市場(chǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)控制、安全系統(tǒng)、照明控制、電源監(jiān)視器和自動(dòng)售貨機(jī)遠(yuǎn)程訪問的設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在擁有了一種更好的方式，用以提供強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

強(qiáng)大的性能

ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４基于強(qiáng)大的ＨＣＳ１２，后者集成了第三代閃存技術(shù)。憑借豐富的以太網(wǎng)連接功能，ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４成為取代高噪音多芯片解決方案的理想之選，提供功能齊全的以太網(wǎng)連接。

目標(biāo)代碼與８位６８ＨＣ１１和６８ＨＣ１２系列兼容

為Ｃ語(yǔ)言優(yōu)化的簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)短代碼

高達(dá)２５ＭＨｚ的總線速率（短指令周期為４０ｎｓ）

靈活的尋址模式，可實(shí)現(xiàn)高效的指針操作控制和循環(huán)環(huán)回控制。

連續(xù)的實(shí)時(shí)仿真現(xiàn)在已成為單個(gè)調(diào)試接口上的標(biāo)準(zhǔn)操作程序。片上調(diào)試模塊具有跟蹤和觸發(fā)功能，而這些功能一度曾是價(jià)格昂貴的仿真器的。此外，片上調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)還有：

沒有傳統(tǒng)仿真器在頻率和電壓方面的限制；在整個(gè)運(yùn)行電壓和頻率范圍內(nèi)，都可以實(shí)時(shí)仿真所有的ＭＣＵ功能；

四種總線捕獲模式，可提供靈活的數(shù)據(jù)采集；

摒棄笨重的仿真器電纜，取而代之的是專用的針腳，實(shí)現(xiàn)無干擾調(diào)試；

采用９個(gè)靈活的觸發(fā)器和緩沖器硬件緩沖，取代仿真器的昂貴的總線分析器；

在運(yùn)行應(yīng)用代碼的同時(shí)，可以查看和更改內(nèi)部寄存器和存儲(chǔ)器；

一站式，目標(biāo)處理器上的運(yùn)行或跟蹤應(yīng)用。

單個(gè)芯片功能一應(yīng)俱全

多芯片以太網(wǎng)解決方案成本高昂，并且由于設(shè)計(jì)復(fù)雜，產(chǎn)品投放市場(chǎng)需要更長(zhǎng)的時(shí)間。此外，多芯片以太網(wǎng)解決方案需要更多的互連，可能導(dǎo)致可靠性問題，因此它不是工業(yè)控制和終端節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)市場(chǎng)的理想之選。

對(duì)于具有經(jīng)濟(jì)頭腦的設(shè)計(jì)人員來說，靈活性也是一個(gè)非常重要的因素。ＩＥＥＥ８０２．３ＥＭＡＣ可以處理以太網(wǎng)協(xié)議過濾，并提供兩個(gè)接收緩沖器和一個(gè)發(fā)送緩沖器（它們的大小可調(diào)節(jié)，并且共享ＲＡＭ），從而使用戶能夠自由選擇設(shè)計(jì)。單純從成本角度看，的ＥＭＡＣ軟件驅(qū)動(dòng)可以簡(jiǎn)化開發(fā)。第三方廠商可以提供一系列ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議棧，從基礎(chǔ)的產(chǎn)品一直到功能齊全的產(chǎn)品。

集成ＩＥＥＥ８０２．３１０／１００ＥＰＨＹ經(jīng)過了調(diào)節(jié)，就如同工業(yè)市場(chǎng)上的ＥＭＡＣ一樣。除了完全集成的收發(fā)器接口外，ＥＰＨＹ還提供了全雙工和半雙工運(yùn)行，并且可以自動(dòng)協(xié)商數(shù)據(jù)傳輸速率，在１０Ｍｂｐｓ和２０Ｍｂｐｓ兩個(gè)速率之間選擇。它支持與變壓器和ＲＪ４５插槽的直接連接，１００米范圍內(nèi)都可以運(yùn)行。

飛思卡爾并沒有滿足于在單個(gè)芯片上集成ＥＰＨＹ和ＥＭＡＣ。我們還提供了四個(gè)芯片到芯片的接口，包括用于提供有效數(shù)據(jù)交換的Ｉ２Ｃ總線，因而無需使用地址譯碼器，而且降低了芯片到芯片連接的數(shù)量。

除了Ｉ２Ｃ總線接口外，ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４還有兩個(gè)ＳＣＩ通道和一個(gè)ＳＰＩ通道，用于芯片到芯片的通信。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員的以太網(wǎng)應(yīng)用

ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)不止使用簡(jiǎn)便、性能優(yōu)良和價(jià)格優(yōu)惠這么簡(jiǎn)單。在工業(yè)和終端節(jié)點(diǎn)以太網(wǎng)應(yīng)用方面，終用戶總是期望產(chǎn)品擁有較長(zhǎng)的使用壽命，并且可以遠(yuǎn)程配置和提供服務(wù)。因而伸縮擴(kuò)展性、延伸性和靈活性就成為關(guān)鍵。

隨著ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４的出現(xiàn)，我們的技術(shù)甚至超出了用戶的當(dāng)前需求。除了能夠處理以太網(wǎng)協(xié)議過濾、接收和發(fā)送緩沖區(qū)器大小可調(diào)節(jié)外，ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４還支持閃存編程，使客戶產(chǎn)品能夠快速投放市場(chǎng)。ＭＣ９Ｓ１２ＮＥ６４的其它優(yōu)點(diǎn)包括：現(xiàn)場(chǎng)更新、遠(yuǎn)程電子郵件消息發(fā)送、遠(yuǎn)程Ｗｅｂ服務(wù)確認(rèn)、遠(yuǎn)程運(yùn)操行監(jiān)控視、遠(yuǎn)程設(shè)備控制等。

它提供了一種快速、經(jīng)濟(jì)高效的方法，可在芯片上建立一個(gè)支持Ｗｅｂ的服務(wù)器。

ＮＥ６４其它特性

電源電壓／性能：３．３Ｖ±５％運(yùn)行；－４０℃到＋８５℃，－４０℃到＋１０５℃

２５ＭＨｚＨＣＳ１２芯核

內(nèi)存：６４ＫＢ閃存；８ＫＢＲＡＭ

通信：１０／１００ＥＭＡＣ；１０／１００ＥＰＨＹ；兩個(gè)串行通信接口（ＳＣＩ）；串行外設(shè)接口（ＳＰＩ）；Ｉ２Ｃ總線接口

內(nèi)置外設(shè)：８通道、１０位模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ＡＤＣ）；２通道、１６位定計(jì)時(shí)器；運(yùn)行正常監(jiān)測(cè)（ＣＯＰ）；鍵盤中斷；多達(dá)７０個(gè)通用輸入／輸出口（ＧＰＩＯ）

可用封裝：８０個(gè)ＴＱＦＰ－ＥＰ，１１２引腳ＬＱＦＰ

ＮＥ６４是一種功能全面的強(qiáng)