MSP430 【求助】MSP430以太网接口问题
1. MSP430F149主MCU, 2K RAM, 60kflash, 48个I/O pin, 双uart 口, 8路12位A/D转换
2.TCP/IP接口采用工业级CS8900芯片
3.主电路板带:双uart 口,一个是DB9座,一个是USB-UART桥。可以扩展出128*32的点阵液晶模块,I2C EEPROM存储器AT24C256;3.3V稳压集成电路采用高稳定度AS1117-3.3;在XTAL0接高频(HF)和低频(LF)两种晶振,可方便选择。
CS8900A的XTAL1(97)引脚和XTAL2(98)引脚接一20MHz的晶振,由于其片内XTAL处集成了电容,所以,不需要外接电容。CS8900A的复位引脚为高有效,在芯片上电工作时,需要一个复位信号,这由R9和C17提供联合提供。CS8900A有两个不同的LED控制引脚:LANLED(100)引脚和LINKLED(99)引脚,用于控制LED以显示CS8900A的工作状态。LANLED引脚接一个红色LED(D1),当CS8900A接收或发送数据时,该引脚输出低电平,点亮红色LED。LINKLED接一个黄色LED(D2),当CS8900A和工作的以太网络连接时,黄色LED点亮。
和MSP430F149有关的电路,除了上述的和CS8900A连接的部分外,还有JTAG(Joint Test Action Group)接口、晶振和复位电路。其中,JTAG接口用于编程和调试,用一个14引脚的接头引出了TCK、TDI、TDO/TDI四个用于编程和调试的引脚,可直接和MSP430的调试工具FET(FLASH Emulation Tool)相连。用户也可以通过电平转换芯片MAX3221把MSP430F149的串行通信口也引出,以实现需要的功能。MSP430F149时钟电路部分,需要接一个8MHz的晶振和两个15pF的电容。
TI撰写的官方文档: TI官方的文档-MSP430的以太网接口(slaa137a).pdf (3.55 MB, 下载次数: 38) 2012-3-29 13:46:57 上传 下载次数: 38
TI推荐的官方例程: slaa137a.zip (27.43 KB, 下载次数: 20) 2012-3-2 23:25:41 上传 下载次数: 20
项目的电路原理图: MSP430-CS8900A.pdf (818.32 KB, 下载次数: 62) 2012-3-15 06:58:12 上传 下载次数: 62
PCB:
2012-3-15 07:01:18 上传 下载附件 (161.62 KB)
能够正常使用的开源项目程序:
用MSP430实现的嵌入式因特网终端设计.rar (12.5 KB, 下载次数: 27) 2012-3-2 23:05:54 上传 下载次数: 27
成品的图片:
整体照片:
2012-3-29 13:31:58 上传 下载附件 (121.62 KB)
MSP430F149周边:
2012-3-29 13:31:57 上传 下载附件 (119.44 KB)
USB、RS232接口:
2012-3-29 13:31:56 上传 下载附件 (104.41 KB)
CS8900A以太网:
2012-3-29 13:31:55 上传 下载附件 (106.21 KB)
CS8900A的说明:
CS8900、CS8900A芯片是Cirrus Logic公司生产的一种局域网处理芯片,在嵌入式领域中使用非常常见。它的封装是100-pin TQFP,内部集成了在片RAM、10BASE-T收发滤波器,并且提供8位和16位两种接口,一般在单片机中,使用了CS8900的8位接口模式。可选择1:1.414 YL18-1064S或1:2.5 YL18-1080S 变压比例的变压器。
CS8900A网卡工作原理:
CS8900A与ARM芯片按照16位方式连接,网卡芯片复位后默认工作方式为I/O连接,基址是300H,下面对它的几个主要工作寄存器进行介绍(寄存器后括号内的数字为寄存器地址相对基址300H的偏移量)。
·LINECTL(0112H)
LINECTL决定CS8900的基本配置和物理接口。在本系统中,设置初始值为00d3H,选择物理接口为10BASE-T,并使能设备的发送和接收控制位。
·RXCTL(0104H)
RXCTL控制CS8900接收特定数据报。设置RXTCL的初始值为0d05H,接收网络上的广播或者目标地址同本地物理地址相同的正确数据报。
·RXCFG(0102H)
RXCFG控制CS8900接收到特定数据报后会引发接收中断。RXCFG可设置为0103H,这样当收到一个正确的数据报后,CS8900会产生一个接收中断。
·BUSCT(0116H)
BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作。设置初始值为8017H,打开CS8900的中断总控制位。
CS8900/CS8900A ·ISQ(0120H)
ISQ是网卡芯片的中断状态寄存器,内部映射接收中断状态寄存器和发送中断状态寄存器的内容。
·PORT0(0000H)
发送和接收数据时,CPU通过PORT0传递数据。
CS8900/CS8900A ·TXCMD(0004H)
发送控制寄存器,如果写入数据00C0H,那么网卡芯片在全部数据写入后开始发送数据。
·TXLENG(0006H)
发送数据长度寄存器,发送数据时,首先写入发送数据长度,然后将数据通过PORT0写入芯片。
以上为几个最主要的工作寄存器(为16位),CS8900支持8位模式,当读或写16位数据时,低位字节对应偶地址,高位字节对应奇地址。例如,向TXCMD中写入00C0H,则可将00h写入305H,将C0H写入304H。
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CS8900嵌入式以太网pcb设计中的几点注意事项
1. 数字信号和模拟信号不能混合布线;
2. 信号线不能走在cs8900a下面;
3.芯片3对模拟电源、地对,4对数字电源、地对间都加0.1uF电容,连线尽可能短;连线一端接电容,另一端接网络;
4. 两面铺铜,元件层的铺铜连到地网络上,焊接层的铺铜连到电源层;
5. 传输线和接收线的终端匹配电阻和电容应尽量靠近cs8900a;
6. 输入端接去耦电容,提供足够干净和准确的+3.3v(或5V)电压和地电位。
7. 20M晶振要离芯片1000mil范围内,走线短,无导孔,布在元件面;
8. 4.99KΩ偏置电阻应接在RES(#93)管脚和AVSS3(#94)管脚之间,离RES管脚(#93)越近越好;
9. 输出变压器离RJ45尽量近;
10. 发送和接收信号线平行且等长,尽量短且布在元件面;接收信号线至少25mil宽,发送线至少100mil;
11. 两条地线平行伴随发送线,在底层于发送和接收线对应的部分铺上地平面。
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这个电路的外观图片:
2012-3-29 13:31:54 上传 下载附件 (118.91 KB)
u 中心控制器主CPU:
MSP430F149具有60K字节的FLASH存储器和2K字节的RAM、看门狗定时器(Watchdog Timer)、6个8位的通用I/O口、12位A/D转换器、2个串行通信接口和1个硬件乘法器等。MSP430F149的60K字节FLASH存储器足以存储网页数据, 6个通用I/O口既可以用来控制以太网控制器CS8900A,也可以用来执行其它的用户命令,12位A/D转换器可以用来在终端采集数据,然后再通过网络发给用户。
MSP430F149时钟电路部分,需要接一个8MHz的晶振和两个15pF的电容。
和MSP430F149有关的电路,还有JTAG(Joint Test Action Group)接口、晶振和复位电路。其中,JTAG接口用于编程和调试,用一个14引脚的接头引出了TCK、TDI、TDO/TDI四个用于编程和调试的引脚,可直接和MSP430的调试工具FET(FLASH Emulation Tool)相连。用户也可以通过电平转换芯片MAX3221把MSP430F149的串行通信口也引出,以实现需要的功能。
u 以太网的连接线电路:
CS8900的模拟前端集成了一个曼切斯特编码和解码器、时钟恢复电路、10M的以太网收发器。和一个完整的配属单元接口AUI。它提供了一个手动的或者自动的10M的以太网收发器或者AUI选择,并且提供了一个信不内部驱动的三个LED接口分别指示连接状态、总线状态和以太网线路的活跃性。
CS8900A片内集成的10M的以太网收发器,其片内集成了所有用于和局域网通信的模拟和数字电路,其可通过一个电磁隔离器E2023直接和局域网相连。它支持100、200和 150欧姆的屏蔽或非屏蔽电缆,延长了电缆长度,并且能够自动对极性颠倒进行检测和修正并能正确接收。电阻R1用于连接两根接收线,和两根发送线相连的电阻R2和R3则用于阻抗匹配。RJ45为网络接头,其可接10M或100的网络集线器(hub)。
CS8900A的XTAL1(97)引脚和XTAL2(98)引脚接一20MHz的晶振,由于其片内XTAL处集成了电容,所以,不需要外接电容。CS8900A的复位引脚为高有效,在芯片上电工作时,需要一个复位信号,这由R9和C17提供联合提供。CS8900A有两个不同的LED控制引脚:LANLED(100)引脚和LINKLED(99)引脚,用于控制LED以显示CS8900A的工作状态。LANLED引脚接一个红色LED(D1),当CS8900A接收或发送数据时,该引脚输出低电平,点亮红色LED。LINKLED接一个黄色LED(D2),当CS8900A和工作的以太网络连接时,黄色LED点亮。
u nRF2401A无线收发模块:
u 电源电路设计:
由于嵌入式网络模块的功耗极低,所以电源部分的设计考虑到成本和稳定性选择了普通变压器再整流稳压的电路。稳压芯片为LT1117-3.3,它为3.3V的稳压芯片。电路中得每个芯片电源引脚附近都设计了去耦电容,保证了电源无干扰。
整个系统由3.3V的电源供电,绿色LED(D4)为整个系统的电源指示灯。为了系统扩展的需要,也可以把MSP430F149所有未用到的I/O引脚都用接头引出。
进行PCB(印制电路板)设计时,通过旁路电容滤波,以给MSP430F149和CS8900A提供稳压的电源信号。为了得到更好的系统性能和减小电磁干扰,最好能够把PCB布置为四层板。
u 单片机USB转VART数据转换电路:
……
u 用于管理单片机数据的电路:
u 硬件开门狗电路:
u 超低功耗串行通信电路:
u 多功能时钟/日历芯片模块:
……
成品展示:
上述的还是比较笼统,详细的资料请下载: 嵌入式因特网终端(详解).pdf
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采用ti的程序的测试记录:
2012-4-6 21:44:03 上传 下载附件 (44.03 KB)
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