以太网控制器ENC28J60配置单片机“电子邮差”系统
1．概述
随着网络的发展，为方便人们实时接收电子邮件，本文介绍了一个基于单片机和labview的“电子邮差”系统，其中pc机程序使用labview编写，通过单片机与以太网控制器enc28j60连接实现网络通信功能，并将接收到的邮件通过led显示。为简化系统设计，本系统采取直接发送16×16led点阵数据的方法，此方法可以去除单片机汉字点阵库的设计，大大简化设计，降低成本。
2．硬件结构
电子邮差的硬件结构图如上图所示。单片机采用atmel公司推出的at89c51ed2，内部带有64k字节flash、2k字节ram、2k字节eeprom，支持在线编程，6个8位通用i/o口，硬件看门狗定时器，串行外围设备接口(spi)可工作于主机，从机模式，9个中断源，4级中断优先级，3个16位定时计数器。
enc28j60是microchip推出的一款仅有的28引脚的新型独立以太网控制器，有利于创建占位小、成本低、精简的嵌入式网络系统。enc28j60以太网控制器采用业界标准的spi串行接口，只需4条连线即可与主控单片机连接，其内置lombps以太网物理层器件(phy)及媒体访问控制器(mac)，可按业界标准的以太网协议可靠地收发信息包数据。enc28j60具有可编程过滤功能，特殊的过滤器，包括microchip的可编程模式匹配过滤器；可自动评价、接收或拒收magicpacket，单播(unicast)、多播(multicast)或广播(broadcast)信息包，减轻主控单片机的处理负荷：内置可编程8kb双端口sram缓冲器，可以实现灵活可靠的数据管理机制。
2.1at89c51ed2与enc2&j60的连接
enc28j60工作电压为3.3v，易于集成到5v的系统中。spi的cs、sck和si输入以及reset引脚都可以承受5v的电压：另一方面，如果主控制器运行在5v电压下，当spi和中断输入由enc28j60上的3.3vcmos输出驱动时，很可能不符合规范要求，则需要一个单向电平转换器。本系统采用一廉价的74hct08(四与门)提供必要的电平转换。转换电路如下图所示，单片机工作于主机模式，enc28j60工作于从机模式。
2.2led显示模块
led显示屏电路如上图所示，采用行扫描方式。其中，p4口控制扫描行数，p2口控制列寄存器选通，po口发送led点阵数据，每个字的点阵数据占32个字节。单片机首先选中第1行，然后选中第1片74ls244；接着通过po口写入第1个字的点阵数据中的第1个字节，然后选中第2片74ls244；然后通过po口写入第1个字的点阵数据中的第17个字节，接着选中第3片74ls244；再通过po口写入第2个字中的第1个字节，接着依次写入，直到第16个字的点阵数据中的第17个字节；然后选中第2行，依次扫描。
3．软件设计 单片机首先对spi进行初始化，然后通过spi对以太网控制器enc28j60进行初始化，初始化完成后等待中断。当enc28j60接收到邮件后，向单片机发送中断请求，单片机响应中断后通过spi接收数据，成功接收数据后，发送反馈信息“ok”字符，接着通过led显示屏显示邮件，先显示前16个字，再显示后16个字。此外，本系统还可完成arp应答和ping命令应答。
3.1主程序设计
①单片机spi控制寄存器
spconspcon各位定义如下表所示，设置spcon=010101108，即同步时钟选择flckperiph/8、使能串口、使能，选择主模式，空闲状态为低电平，上升沿移入数据。
②enc28j60以太网控制寄存器1(econl)
econ1寄存器用于控制enc28j60的主要功能，各位定义如上表所示。econ1中包含接收使能、发送请求、dma控制和存储区选择位。设置econl=oooo0110b，通过当前过滤器的数据包写入接收缓冲器，访问bank2中的寄存器。
还需设置以太网中断允许寄存器eie、mac控制寄存器maconi、mac控制寄存器macon2和mac地址，详细设置方法可参考本系统单片机源程序和enc28j60数据手册
③主程序流程图主程序流程图如下图所示。
3.2中断服务程序设计中断服务程序流程图如下图所示。
3.3pc机程序设计pc机程序采用labview编写，labview(laboratoryvirtu-时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。labview内置了便于应用的tcp/ip、activex等软件标准的库函数。本系统采用labview的udp控件实现udp协议，方便快捷。
①pc机程序界面
pc机程序界面如上图所示，在目的地址框内输入邮件目的地址例如“202.96.170.165”，选择目的端口号8001和接收反馈信息端口号8002，然后输入邮件内容，点击运行按钮发送邮件。当单片机收到邮件后，则反馈“ok”信息，代表邮件已被单片机成功接收。
②pc机流程图
pc机流程图如下图所示。
图7中上半部分为发送程序，下半部分为接收程序。发送程序中将汉字转换成16x16的点阵数据采用了dll技术，将转换程序做成dll，然后在labview中调用即可。
4．总结 本系统利用以太网控制器enc28j60配置单片机网络系统，结构简单，设计方便；同是利用led显示屏显示邮件，方案简单，价格便宜，具有极强的实用价值。
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2．硬件结构
电子邮差的硬件结构图如上图所示。单片机采用atmel公司推出的at89c51ed2，内部带有64k字节flash、2k字节ram、2k字节eeprom，支持在线编程，6个8位通用i/o口，硬件看门狗定时器，串行外围设备接口(spi)可工作于主机，从机模式，9个中断源，4级中断优先级，3个16位定时计数器。
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3．软件设计 单片机首先对spi进行初始化，然后通过spi对以太网控制器enc28j60进行初始化，初始化完成后等待中断。当enc28j60接收到邮件后，向单片机发送中断请求，单片机响应中断后通过spi接收数据，成功接收数据后，发送反馈信息“ok”字符，接着通过led显示屏显示邮件，先显示前16个字，再显示后16个字。此外，本系统还可完成arp应答和ping命令应答。
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