用51内核网络单片机构成的远程监控系统

文章摘要：(6)电 源 电路中各种器件的工作电压有3.3V、1.8V和5V等，采用MAX832、MAX682和MAXl792，分别提供3．3V、5V和1.8V电压。(7)监控电路 选用MAX825T(门限电压3.08V)来监测主控制器的3.3V电源电压，当电压低于3.08V时，产生可靠复位。(8)实时时钟 给系统提供准确的时间，便于了解系统状态，比如获取数据采集的时间等。(9)存储器单元 DS80C400具有专门的低位地址线P7口和专门的工程序存储器片选信号(CEO～CE7)和数据存储器片选信号(PCEO~PCE3)，可寻址16M的程序空间和4M的数据空间。

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(6)电 源
      电路中各种器件的工作电压有3.3V、1.8V和5V等，采用MAX832、MAX682和MAXl792，分别提供3．3V、5V和1.8V电压。
(7)监控电路 
      选用MAX825T(门限电压3.08V)来监测主控制器的3.3V电源电压，当电压低于3.08V时，产生可靠复位。
(8)实时时钟 
      给系统提供准确的时间，便于了解系统状态，比如获取数据采集的时间等。
(9)存储器单元 
      DS80C400具有专门的低位地址线P7口和专门的工程序存储器片选信号(CEO～CE7)和数据存储器片选信号(PCEO~PCE3)，可寻址16M的程序空间和4M的数据空间。选用AM29F040B一70(Flash，2片)作为程序存储器，HM6285 12LFP-7(SRAM，2片)作为数据存储器。将SRAM和Flash分别接在面、面、面、面。内部64KB的R0M在系统启动时，对SFR进行初始化，从而SRAM、Flash分别映射到表i所示的空间。DS80C400内部和各种控制器相关的存储区及ROM的地址映射如表2。这些缓冲区在芯片内部，具有丰富的访问和操作指令，系统具有较高的集成度和吞吐量。

2  程序设计方法 
      DS80C400中集成了64KB的ROM，具有工业标准的TCP／IP v4／v6协议栈、占先式的调度程序和网络引导程序、串口引导装载程序。网络引导程序和串口引导装载程序可以装载应用程序。在应用中通过外部引脚的配置，选择内部ROM的执行流程。系统启动时，ROM对单片机的串口0进行初始化，MCU通过串口0和开发主机通信，向F1ash写入程序。 
      网络引导程序利用内部的TCP／IP协议栈和任务调度程序，可以通过以太网进行应用程序下载，实现程序在线更新。应用程序使用Java来开发，借助Dallas公司提供的软件开发工具包TINI SDK，大部分工作在开发主机上完成；可以使用免费的Java SDK工具或集成开发环境，提高编程效率。TINI SDK将DS80C400中的硬件部分虚拟为Java的类，从而将对实际硬件的操作，转变为对对象方法的调用，使用Java不要求开发者深入了解系统的硬件构成。TINI SDK提供了Java程序的运行环境，在主机上开发Java应用程序经过转换，即可在目标系统上运行。在运行环境的支持下，可以开发功能完善的嵌入式Web服务器，从而实现设备运行状态的远程监测和控制。DS80C400中具有1KB的扩展堆栈空间，具有支持高级语言开发的物理基础。TINI SDK正是在这个基础上，提供了Java运行环境，从而可以开发多线程应用程序。以开发串口设备到以太网服务器的数据流传输程序为例，其中包含主线程和发送、接收线程。程序结构如图3和图4所示。

              

3  结论 
      该系统不仅可以拓展嵌入式设备的通信能力，将RS-232、CAN等轻量级网络和以太网相连，比如实现串口设备和以太网服务器的数据流传输，通过以太网服务器对串口设备进行监控；也可以取代原有控制设备，直接来控制现场设备，可利用该系统实现网络传感器、远程控制设备运行、远程数据采集等。系统还具有较大的扩展余地，可以根据应用需要进行扩展，如改变存储器的容量等。系统实现时，要根据具体需要选择合适容量和存取时间的存储器，采用合适的寻址模式；选取合适的接口电路并确保正确的连接和配置。另一方面，该芯片的集成功能较多，系统出现问题时，定位比较困难。但该方案不依赖PC或高档单片机，实现8位机直接接入Internet；所需外围器件少，系统成本低；开发周期较短，开发成本相对较低，具有实际应用价值。

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