用8位单片机实现串口以太网转换器

5.3 发送控制过程

在网络中，帧传输的过程就是发送方将待发送的数据按帧格式要求封装成帧，然后通过网卡发送到网络的传输线上。发送程序框图如图3所示。


5.4 接收控制过程

帧的接收过程分为两步：第一步由本地DMA将帧存入接收缓冲环中；第二步由远程DMA将接收缓冲环中的帧读入内存。即将网络上的数据帧接收并缓存在网卡的接收缓冲环中，然后由主机程序将缓存在缓冲环中的帧读走并存入内存中。

帧的接收工作由网卡自动完成，只需对与相关的寄存器如PSTART、PSTOP、CURR和BNRY进行适当的初始化即可。

帧读入较帧接收要复杂一些。首先必须初始化相应的寄存器RSAR、RBCR，然后再启动远程DMA读操作和主机程序的读端口操作。

以下是接收数据帧的子程序，为了获得数据长度，我们先读入18个字节的数据，然后根据有效数据的长度将帧完整读入。为了启动远程DMA读操作，应该令CR=0AH，远程DMA将从接收缓冲环的DMA地址处读入1字节并送往I/O数据端口，由主机程序读入内存。这一过程将一直持续到RBCR寄存器为0。



5.5 串口通讯子程序

为实现数据文件的串口传输编制了一个串口通讯协议，该协议由引导帧、长度帧、数据帧和确认帧等组成。其中引导帧是用于同步每一包数据的引导头，长度帧是这一包数据的总长度，数据帧是其中的数据信息，确认帧是接收方对发送方的回应。每帧数据由16个字节组成，每帧的第14个字节为标志位，第15字节为校验位。标志位中有2位帧标志位，3位序号位；校验采用和校验，只计算0-13字节，溢出值舍去。在发送方有数据发送时，先检测线路是否空闲，如线路空闲则向接收方发送“请求发送数据”命令帧。接收机收到后，如准备就绪，则回送“可以发送”的确认命令。发送方得到确认后开始发送数据。接收方对收到的每一帧数据进行和校验，校验正确发送“和校验正确”命令，发送方发送下一帧；否则发送“重发”命令，发送方重发此帧。协议中还具有等待超时处理、帧不同步处理和线路冲突检测功能。

6 结束语

利用8位单片机8031驱动ISA总线网卡，实现串口设备通过以太网进行通讯，可以方便、可靠、低廉地将数据传输到远端设备。而且，通过串口设备与以太网的相连，可以很好的解决多种工业总线的系统集成问题，同时也大大丰富了工业总线的体系，促使其向更高层次发展。可以预计，小型串口设备与以太网相连将带来一场新的技术浪潮。