基于32位微控制器的串口转以太网单芯片方案及其应

　　一、应用背景
　　在工业控制以及安防等领域，通常需要把带有串口的终端设备和控制中心通过以太网进行组网连接。Luminary 32位微控制器LM3S6432完全集成介质访问控制器(MAC)和网络物理层(PHY)，提供单芯片串口转以太网解决方案。
　　二、芯片的功能模块简介
　　(一) 以太网控制器模块
　　2.1 以太网控制器的基本应用架构
　　以太网控制器模块按功能划分为两个层：介质访问控制器层（MAC）和网络物理层（PHY）。分别对应ISO模型的第2和第1层,其基本应用架构如图1所示：
　

　　2.2 基本特性：
　　■ 遵循IEEE 802.3-2002 规范
　　- 遵循10BASE-T/100BASE-TX IEEE-802.3,只需要一个双路1:1隔离变压器就能与线路相连
　　- 10BASE-T/100BASE-TX ENDEC, 100BASE-TX 扰

码器/解扰器
　　-自协商功能
　　■ 多种工作模式
　　- 全双工和半双工100 Mbps
　　- 全双工和半双工10 Mbps
　　- 节电和掉电模式
　　■ 多种配置选择
　　- 可编程MAC地址
　　- LED活动选择
　　- 支持混杂模式
　　- CRC错误拒绝控制
　　- 用户可配置的中断
　　■ 物理媒体操作
　　- 自动MDI/MDI-X交叉校验
　　- 寄存器可编程的信号发送幅度
　　- 自动极性校正和10BASE-T信号接收
　　(二) 其它功能模块
　　Luminary LM3S6432微控制器采用32位ARM?Cortex?-M3 v7M架构，工作频率为50MHz，采用和Thumb兼容的Thumb-2指令集，使之有更高的代码密度，其代码比ARM7TDMI少45%，快35%。单周期的乘法/除法运算，同一系列最高支持到256K Flash，64KSRAM，并集成看门狗、多达4个通用定时器、8通道10-bit ADC(±1 LSB INL/DNL/OFF)、6路运动控制16位WM输出、3路UART、2路I2C、2路SSI/SPI、3路模拟比较器以及片上可调2.5V线性稳压器。对于那些对功耗有特别要求的应用方案，该系列微控制器还具有一个备用电池休眠模块，从而使芯片在未被激活的时候进入低功耗状态。
　　三、方案简介
　　(一) 方案的典型应用

　　图2

 

　　(二) 支持的软件协议
　　ARP,IP,ICMP,UDP,TCP,HTTP,DHCP,Telnet
　　(三) 北高智提供的服务
　　--- 提供PCB及原理图、BOM表
　　--- 提供全套成熟源代码及烧写工具
　　--- 测试工具
　　与传统的”MCU+以太网控制芯片”的串口转以太网口方案相比， Luminary LM3S6432单芯片串口转以太网口方案具备综合成本优势，元件少，硬件调试方便。