AVR单片机实现以太网通信的研究

于海波，付江波，李金涛

(北京中电科电子装备有限公司，北京100176)

随着科技的发展，工业生产中的数据采集与控制设备逐步走向网络化。以单片机为核心的智能检测及控制系统因其具有低廉的价格，而被广泛的应用。应用单片机实现网络通信有多种解决方案，一些以太网接口设计方案是通过MCU扩展以太网控制器来实现的，这种设计方案应用起来较为困难，硬件电路设计复杂，单片机系统开销较大，而且其整体性能不稳定。而另外一些采用集成以太网MAC层和物理层16位单片机MC9612NE64来设计通过，如RTL8019AS，CS8900等的以太网控制器，它们的封装均超过80个引脚，不仅结构复杂，体积庞大，而且价格较贵，很难满足智能检测控机制系统的实际应用要求。为了解决以上的不足，本文采用AVR系列单片机Atmega16与Microchip公司生产的以太网控制芯片ENC28J60来实现以太网模块的设计，为实现智能检测及控制系统的网络化提供良好的解决方案。

1 模块介绍

AVR系列单片机汲取PIC和8051单片机的优点[1]，采用了CMOS技术和RISC架构，实现高速低功耗及休眠等功能。AVR系列单片机集成了8051和PIC单片机的优点，具有多个固定中端向量地址入口，并带有可设置的启动复位延时计数器。AVR系列单片机外围资源较为丰富，带有A/D采集模块、SPI模块、PWM模块等。本文采用的是ATMEGA16，数据吞吐率高达16MISP/MHz。系统内部具有16K字节可编程Flash，512字节EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器。

以太网芯片ENC28J60有28个引脚，硬件设计符合IEEE802.3标准。内置10Mbps以太网物理层器件(PHY)及媒介接入控制器(MAC)，可以和标准以太网可靠地进行收发数据。……