基于51單片機的簡單WEB服務器硬件設計


本文共計52頁，24792字；

摘要

隨著計算機技術(shù)與網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和普及，以單片機為核心的小型嵌入式設備，己經(jīng)在工業(yè)自動化、辦公自動化和樓宇自動化等領域得到了日益廣泛的應用。為了實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控等功能，網(wǎng)絡化已成為新一代嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個重要趨勢。
本課題是理論與實踐相結(jié)合。理論部分主要是介紹嵌入式系統(tǒng)的概念、課題研究背景、軟件開發(fā)平臺protel 99SE，根據(jù)實際的需求選用具體的設計方案，最后選擇適用該方案的單片機T89C51RD2、以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS。實踐部分主要是掌握開發(fā)工具，設計嵌入式Web服務器模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，搭建硬件電路模塊，使用protel 99SE完成相關(guān)原理圖的設計。根據(jù)設計好的原理圖，對元器件進行封裝和設置，轉(zhuǎn)換成PCB電路板圖。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，Web服務器，單片機，以太網(wǎng)控制芯片
ABSTRACT

Along with development and popularization of computer and network technology, pocket embedded equipment with single-chip computer have already applied extensively in industrial automation, official automation and building automation etc. To realize the long-distance data-collected, control and so on, the network has become a trend of the development of new generation embedded system. It has important realistic significance and economic value to research the connection of embedded system and Internet.
目錄
1 緒論………………………………………………………………....…...…………………1
1.1 嵌入式系統(tǒng)的概念……………………………………………………………………1
1.2 本課題研究背景………………………………………………………………………2
1.3 課題實現(xiàn)的意義…………………………………………………………...…….........2
2 硬件設計的相關(guān)平臺……………………………………………………………...………3
2.1 EDA主流軟件特點及PCB設計工具簡介………………………………….…….…4
2.2 開發(fā)平臺Protel 99SE軟件的特性…………………………...………………………6
2.2.1 Protel 99SE的適用范圍…………………………………………….…….……6
2.2.2 Protel 99SE的技術(shù)優(yōu)勢…………………………………………….…….……6
2.3 本課題采用的實施平臺………………………………………………………………7
3 嵌入式WEB服務器的總體分析………………………………………….……...………8
3.1 嵌入式WEB服務器的實現(xiàn)方案…………………………………….………………8
3.1.1 嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡化的幾種方案…………………………………..….…………8
3.1.2 實際需求問題分析……………………………………….…….………...……10
3.1.3 Internet接入問題………………………………………………….……...……11
3.2 本課程設計采用的具體方案......................................................................................13.
3.3 嵌入式WEB服務器硬件選型……………………………………………..….……14
3.3.1 硬件接口框圖……………………..………………………………….……..…14
3.3.2 單片機的選型……………………………………………………...….….……14
3.3.3 以太網(wǎng)控制器的選型……………………………………………...….….……18
4 嵌入式WEB服務器硬件搭建………………………………………………….….……23
4.1 CPU及相關(guān)外圍元器件模塊………..…………...………………………….………23
4.1.1 8位單片機T89C51RD2電路……………………………………..……..……23
4.1.2 外部存儲器62256電路…………………..………………………….…..……26
4.1.3 單片機外擴AT16V8可編程邏輯器件……………………………...….….…27
4.1.4 鎖存器74HC573的電路……………………………………..……...…..……28
4.2 以太網(wǎng)控制器RTL8019AS模塊...............................................................................29
4.2.1內(nèi)部RAM地址空間和I/O地址分配...............................................................29
4.2.2 主要引腳功能.....................................................................................................30
4.2.3 以太網(wǎng)接口電路工作方式.................................................................................31
4.2.4 RTL8019AS的DMA操作.................................................................................31
4.2.5 RTL8019AS與單片機的連接............................................................................33
4.3 接入電路模塊…………………………………...…………………….....……......…34
4.3.1 單片機外擴X25045 E PROM電路圖…………………………..…......……35
4.3.2 單片機UART串口電平轉(zhuǎn)換MAX232電路圖……………………….......…36
4.3.3 網(wǎng)絡變壓器RH61101G......................................................................................37
4.3.3 以太網(wǎng)接口RJ－45硬件接線圖…………………………………….......……37
5 嵌入式WEB服務器的PCB圖設計………………………………………….......….…39
5.1 元件封裝……………………………………................………………….........….…39
5.2 電氣規(guī)則檢查..............................................................................................................40
5.2 網(wǎng)絡表生成…………………………………………………………………..............41
5.3 電路PCB板布線和設置……………………….……………………..............…….42
5.4 PCB電路板圖……………………………………...……………….….........…….…44
6 總結(jié)………………………………………………………………....................................46
致謝……………………………………………………………………...…........……….…47
參考文獻………………………………………………………...…………….......…….….48
部分參考文獻：
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