基于51單片機(jī)的簡(jiǎn)單WEB服務(wù)器硬件設(shè)計(jì)


本文共計(jì)52頁(yè)，24792字；

摘要

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及，以單片機(jī)為核心的小型嵌入式設(shè)備，己經(jīng)在工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，網(wǎng)絡(luò)化已成為新一代嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。
本課題是理論與實(shí)踐相結(jié)合。理論部分主要是介紹嵌入式系統(tǒng)的概念、課題研究背景、軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)protel 99SE，根據(jù)實(shí)際的需求選用具體的設(shè)計(jì)方案，最后選擇適用該方案的單片機(jī)T89C51RD2、以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS。實(shí)踐部分主要是掌握開(kāi)發(fā)工具，設(shè)計(jì)嵌入式Web服務(wù)器模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，搭建硬件電路模塊，使用protel 99SE完成相關(guān)原理圖的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)好的原理圖，對(duì)元器件進(jìn)行封裝和設(shè)置，轉(zhuǎn)換成PCB電路板圖。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，Web服務(wù)器，單片機(jī)，以太網(wǎng)控制芯片
ABSTRACT

Along with development and popularization of computer and network technology, pocket embedded equipment with single-chip computer have already applied extensively in industrial automation, official automation and building automation etc. To realize the long-distance data-collected, control and so on, the network has become a trend of the development of new generation embedded system. It has important realistic significance and economic value to research the connection of embedded system and Internet.
目錄
1 緒論………………………………………………………………....…...…………………1
1.1 嵌入式系統(tǒng)的概念……………………………………………………………………1
1.2 本課題研究背景………………………………………………………………………2
1.3 課題實(shí)現(xiàn)的意義…………………………………………………………...…….........2
2 硬件設(shè)計(jì)的相關(guān)平臺(tái)……………………………………………………………...………3
2.1 EDA主流軟件特點(diǎn)及PCB設(shè)計(jì)工具簡(jiǎn)介………………………………….…….…4
2.2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)Protel 99SE軟件的特性…………………………...………………………6
2.2.1 Protel 99SE的適用范圍…………………………………………….…….……6
2.2.2 Protel 99SE的技術(shù)優(yōu)勢(shì)…………………………………………….…….……6
2.3 本課題采用的實(shí)施平臺(tái)………………………………………………………………7
3 嵌入式WEB服務(wù)器的總體分析………………………………………….……...………8
3.1 嵌入式WEB服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方案…………………………………….………………8
3.1.1 嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的幾種方案…………………………………..….…………8
3.1.2 實(shí)際需求問(wèn)題分析……………………………………….…….………...……10
3.1.3 Internet接入問(wèn)題………………………………………………….……...……11
3.2 本課程設(shè)計(jì)采用的具體方案......................................................................................13.
3.3 嵌入式WEB服務(wù)器硬件選型……………………………………………..….……14
3.3.1 硬件接口框圖……………………..………………………………….……..…14
3.3.2 單片機(jī)的選型……………………………………………………...….….……14
3.3.3 以太網(wǎng)控制器的選型……………………………………………...….….……18
4 嵌入式WEB服務(wù)器硬件搭建………………………………………………….….……23
4.1 CPU及相關(guān)外圍元器件模塊………..…………...………………………….………23
4.1.1 8位單片機(jī)T89C51RD2電路……………………………………..……..……23
4.1.2 外部存儲(chǔ)器62256電路…………………..………………………….…..……26
4.1.3 單片機(jī)外擴(kuò)AT16V8可編程邏輯器件……………………………...….….…27
4.1.4 鎖存器74HC573的電路……………………………………..……...…..……28
4.2 以太網(wǎng)控制器RTL8019AS模塊...............................................................................29
4.2.1內(nèi)部RAM地址空間和I/O地址分配...............................................................29
4.2.2 主要引腳功能.....................................................................................................30
4.2.3 以太網(wǎng)接口電路工作方式.................................................................................31
4.2.4 RTL8019AS的DMA操作.................................................................................31
4.2.5 RTL8019AS與單片機(jī)的連接............................................................................33
4.3 接入電路模塊…………………………………...…………………….....……......…34
4.3.1 單片機(jī)外擴(kuò)X25045 E PROM電路圖…………………………..…......……35
4.3.2 單片機(jī)UART串口電平轉(zhuǎn)換MAX232電路圖……………………….......…36
4.3.3 網(wǎng)絡(luò)變壓器RH61101G......................................................................................37
4.3.3 以太網(wǎng)接口RJ－45硬件接線圖…………………………………….......……37
5 嵌入式WEB服務(wù)器的PCB圖設(shè)計(jì)………………………………………….......….…39
5.1 元件封裝……………………………………................………………….........….…39
5.2 電氣規(guī)則檢查..............................................................................................................40
5.2 網(wǎng)絡(luò)表生成…………………………………………………………………..............41
5.3 電路PCB板布線和設(shè)置……………………….……………………..............…….42
5.4 PCB電路板圖……………………………………...……………….….........…….…44
6 總結(jié)………………………………………………………………....................................46
致謝……………………………………………………………………...…........……….…47
參考文獻(xiàn)………………………………………………………...…………….......…….….48
部分參考文獻(xiàn)：
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