嵌入式智能家庭系统网关Internet模块设计

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3.0 朱铭铭 2024-09-20 4 4 191.5KB 5 页 150积分

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摘要：本文研究了用 ARM7 处理器和 SMSC91C11 网络芯片实现了智能家庭系统网关的 Internet 硬件模块的设计，并在

uCOS/2 操作系统上实现了 TCP/IP 协议栈。

关键字：智能家庭网关；Internet 模块；TCP/IP 协议栈

中图分类号: TP368.1 文献标识码: A

Design of Internet Module on Embedded Intelligent Family Gateway

Abstract: This paper studies the hardware module design of intelligent family gateway using arm7 processor

and SMSC91C11 network chip, and implements TCP/IP protocol stack on uCOS/2.

Key Words: Intelligent family gateway；Internet module; TCP/IP protocol stack

0 引言

家庭网关是家庭网络与 Internet 间的接口。一方面，家庭内部网可以通过网关访问 Internet 上的资源；

另一方面，用户可以在 Internet 上的任何一点通过浏览器对自己家里的家电进行远程控制。家庭网关的结

构图如图 1。家庭内部网中的每个节点本质上都是内置了 CPU 的嵌入式设备，这些嵌入式设备的应用程序

中都包含了一个独立的通信任务，即监测该设备中预先定义的各个变量，并将结果反馈到网关中，同时

还可以解释网关的命令，修改设备中的变量，改进某种控制等。这样，仅通过增加一个网关，就解决了嵌

入式设备接入 Internet 的问题。本文研究了家庭网关的 Internet 的接入模块的软硬件设计。

图1 家庭网络结构图

1 系统硬件设计

LPC2210（ARM7）与以太网控制器芯片 SMSC91C11 的硬件连接如图 2所示。实现了网络接口采用

UTP RJ45 接口，通过使用内部的 EEPROM 实现了 SMSC91C11 的远程自举加载功能。

（1）地址总线 SMSC91C11 的与 LPC2210 为32 位数据连方式，片选 CS1 与AEN 连接，则

SMSC91C11 的地址空间为 8100 0000- 81FF FFFF。

（2）数据总线采用 32 位数据线与以太网控制器进行数据处理，nBE0-nBE 空接是为低电平，表示

访问寄存器以双字方式。

（3）中断连接 SMSC91C11 只有一个 INTRO 中断输出，因此 INTRO 送往 LPC2210 的外部中断输入

口即可。

（4）读写控制 SMSC91C11 的W/nR 引脚为读写信号线，接 LPC2210 的P3.27 进行读写功能的判断。

（5）其它设置用一个输出信号 P3.29 作为 SMSC91C11 的复位信号；X1 和X2 引脚接 25MHz 晶

振；：TPI+、TPI-、TPO+、TPO-，联入耦合隔离变压器FC22，利用RJ45 插头实现与网络的连接。

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摘要：

嵌入式智能家庭系统网关Internet模块设计摘要：本文研究了用ARM7处理器和SMSC91C11网络芯片实现了智能家庭系统网关的Internet硬件模块的设计，并在uCOS/2操作系统上实现了TCP/IP协议栈。关键字：智能家庭网关；Internet模块；TCP/IP协议栈中图分类号:TP368.1文献标识码:ADesignofInternetModuleonEmbeddedIntelligentFamilyGatewayAbstract:Thispaperstudiesthehardwaremoduledesignofintelligentfamilygatewayusingarm7pro...

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