１　引言

　　随着计算机、网络通信和ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术的飞速发展和不断进步，嵌入式系统在家庭和工业应用广泛。如何将嵌入式系统和工业控制系统接人ｉｎｔｅｒｎｅｔ，综合利用嵌入式系统资源，实现嵌入式系统的远程管理和控制，已成为关注的研究课题，而实现嵌入式系统的网络化则成为嵌入式系统的发展趋势。

　　以太网以其成本低、速度快、应用普遍、有广泛的硬件和软件支持等优点为实现管理控制网络一体化提供可能，在现场设备内置ｗｅｂ服务器，使现场设备具有网页发布功能，将ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术直接引入现场设备。

　　本设计是基于ａｒｍ７的微型嵌入式ｗｅｂ服务器。目前市场上大部分以太网控制器的封装均超过８０引脚，而ｅｎｃ２８ｊ６０是业界最小的以太网控制器，只有２８引脚，这样既能提供相应功能，又大大简化相关设计，减小空间，其标准的ｓｐｉ串行接口只需４条总线即可实现与单片机连接，有利于在小型系统上实现以太网功能。在研究和分析ｔｃｐ／ｉｐ协议的基础上，合理简化ｔｃｐ／ｉｐ协议，选择实现ａｒｐ、ｉｐ、ｉｃｍｐ、ｔｃｐ和ｈｔｔｐ协议。

　　２　系统硬件设计

　　ｅｎｃ２８ｊ６０的硬件连接如图１所示。ｅｎｃ２８ｊ６０的硬件设计包括复位电路、时钟振荡器、网络变压器和其他外部元件以及ｌｅｄ配置单元模块。

　　２．１复位电路

　　当ｅｎｃ２８ｊ６０的ｒｅｓｅｔ引脚为低电平时ｅｎｃ２８ｊ６０工作在复位模式。ｒｅｓｅｔ引脚内部有弱上拉电阻，应外接一只１０　ｋω的上拉电阻。

　　２．２　时钟振荡器

　　ｅｎｃ２８ｊ６０工作频率为２５　ｍｈｚ。在ｏｓｃ１和ｏｓｃ２引脚之间连接无源晶体振荡器。ｅｎｃ２８ｊ６０要求使用平行切割的晶体。本设计采用连接至ｏｓｃ１引脚的外部２５　ｍｈｚ有源晶体振荡器驱动，此时３．３ｖ的外部时钟连接ｏｓｃ１引脚，ｏｓｃ２引脚可使用一只接地电阻或断开ｏｓｃ２引脚以减少系统噪声。

　　２．３　网络变压器和其他外部元件

　　实现以太网接口控制，还需多个标准外部元件：网络变压器、偏置电阻、储能电容和去耦电容。

　　差分输入引脚（ｔｐｉｎ＋／ｔｐｉｎ－）需用一个变比为１：１的网络变压器实现１０ｂａｓｅｔ。差分输出引脚（ｔｐｏｕｔ＋／ｔｐｏｕｔ－）需用一个变比为１：１、带中心抽头的脉冲变压器实现。变压器需具有２　ｋｖ或更高的隔离能力，以防止静电干扰。本设计采用ｐｕｌｓｅ公司的集成以太网隔离变压器ｈ１１０２。

　　差分输入／输出引脚都需串联２只４９．７　ω、精度为１％的电阻和１只０．０１μｆ的电容，本设计采用并联两只１００　ω电阻获得４９．７　ω、精度为１％的电阻。

　　所有的电源电压引脚必须连接至外部同一个３３　ｖ电源。同理，所有的接地必须连接至同一外部地。每个电源电压引脚和地之间应连接１只０．１μｆ的陶瓷去耦电容，该电容应尽可能地靠近电源电压引脚放置。

　　２．４　ｌｅｄ配置

　　ｌｅｄａ引脚和ｌｅｄｂ引脚在复位时支持极性自动检测，既可直接驱动ｌｅｄ，又可灌电流驱动。复位时ｅｎｃ２８ｊ６０检测ｌｅｄ的连接，并按照ｐｈｌｃｏｎ寄存器的默认设置驱动。本设计ｌｅｄｂ采用拉电流的方式点亮ｌｅｄ。复位时该位清零且ｐｈｙ默认在半双工模式下工作。

　　３　系统软件设计

　　３．１　ｓｐｉ接口

　　ｅｎｃ２８ｊ６０与微控制器ｍｃｕ的连接通过ｓｐｉ接口实现，支持１０　ｍｂ／ｓ。但ｅｎｃ２８ｊ６０只支持ｓｐｉ模式００，即ｃｐｏｌ＝０和ｃｐｈａ＝０。另外，在空闲状态时ｓｐｉ端口要求ｓｃｋ为低电平，且不支持时钟极性选择。

　　３．２　ｔｃｐ／ｉｐ协议栈的实现

　　考虑到单片机ｒａｍ存储空间的限制和具体应用要求，合理简化ｔｃｐ／ｉｐ协议栈，选择实现ａｒｐ、ｉｐ、ｉｃｍｐ、ｔｃｐ和ｈｔｔｐ协议。

　　３．２．１　物理层接口的实现

　　物理层接口为ｅｎｃ２８ｊ６０的驱动程序，硬件方面是用ｅｎｃ２８ｊ６０的电路实现电缆的物理链接、介质访问控制、帧的发送与接收等功能，而与上层协议接口即为驱动程序，实现发送与接收数据帧。以下是其两个函数原型：

　　３．２．２　网络层协议的实现

　　网络层的协议包括ａｒｐ、ｉｐ、ｉｃｍｐ协议。网络间连接需知双方物理地址，而ａｒｐ协议是地址解析协议，实现ｉｐ地址到物理地址的转化。网际协议（ｉｐ）负责将消息从一个主机传送到另一个主机。ｉｃｍｐ协议是ｉｎｔｅｒｎｅｔ控制消息协议，用于ｉｐ主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络是否畅通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身消息。图３所示是ｐｉｎｇ命令测试远程用户和设计的微型嵌人式ｗｅｂ服务器后的响应情况。

　　３．２．３　ｔｃｐ