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一：MC9S12NE64（MCU）：单芯片以太网连接
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网络设备、工业控制、安全系统、照明控制、电源监控以及自动售货机
远程接入系统的设计人员都可以采用飞思卡尔半导体的单芯片以太网解
决方案，为他们的设备增加连接通道。
飞思卡尔的MC9S12NE64通过一个微控制器单元（MCU）提供完整的
以太网连接解决方案。它是一款16位微控制器，可与第三方的TCP/IP协议栈相匹配，再采
用Metrowerks的CodeWarriorTM开发工具的快速设计理念，从而实现低成本的终端节点以
太网解决方案。MC9S12NE64具有使用简便、性能优良、价格低廉（多芯片以太网解决
方案的价格可能非常高）的特点，并提供了足够的增长空间。这些都要归功于64 KB闪
存能实现快速编程，并将产品快速投放市场。
MC9S12NE64包含内置的以太网媒体访问控制器(EMAC)、10/100以太网物理层（EPHY）
和片内闪存存储器。此外，它还带有2个串行通信接口（SCI）、1个4通道定时器、1个串
行外设接口（SPI）、1个I2C接口、1个10位模数转换器（ADC）。
MC9S12NE64基于强大的HCS12内核。它采用飞思卡尔的0.25μ 闪存工艺，可以为那些
需要更大内存、更多外围设备和更高性能的应用提供从68HC08、68HC11和68HC12体系
结构进行升级移植的换代产品。 *该产品采用SST认证的SuperFlash® 技术。 |
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电源电压/性能
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3.3 V ±5% 运行
-40°C 到 +85°C, -40°C 到 +105°C
内置外围设备
- 8通道、10位模数转换器(ADC)
- 4通道、16位计时器
- 运行正常监控(COP)
- 键盘中断
- 多达70个通用输入/输出通道(GPIO)
可选封装
25 MHz HCS12 内核
内存
通信
- 10/100 兆以太网媒介访问层接口（EMAC）
- 10/100 兆以太网物理层接口（EPHY）
- 两个串行通信接口(SCI)
- 串行外围设备接口(SPI)
- I2C接口
二：AX88796A以太网控制器
由ASIX推出
这款产品是为嵌入式设备设计的，提供8/16bit 10/100M快速以太网连接功能，内建有PHY和8K×16bit的SRAM。AX88796A
支持8bit和16bit的CPU接口，支持MCS-51、80186、MC68K等多个系列处理器以及ISA总线，采用IEEE802.3/IEEE802.3u
LAN标准，提供MII接口支持多媒体应用。通过ASIX的这个产品，家庭多媒体网络设备可以降低成本，同时芯片兼容2000，
可以方便软件驱动开发和硬件设计工作。
三：LAN91C96以太网控制器
LAN91C96是SMSC公司生产的专门用于嵌入式产品的10M以太网控制器。其优良的性能、低功耗及小尺寸，使LAN91C96成为嵌入式NIC中的主流产品。
1 主要特点
◆ 支持IEEE802.3(ANSI8802-3)以太网标准
◆ 全双工收发方式，具有睡眠模式
◆ 6KB的片上RAM
◆ 与处理器接口可采用PCMCIA、ISA或Motorola 68000
◆ 支持先进的传输队列管理
◆ 硬件MMU
◆通过串行EEPROM选择性配置
◆ 全双工传输模式
◆可连接同轴电缆和双绞线，支持10Base5、10Base2、10BaseT，并可自动检测所连介质
◆ 高级的电源管理特性
◆ 支持“Magic Packet”电源管理技术
◆ 低功耗的CMOS设计
2 内部框架
图1是LAN91C96原理框图。
LAN91C96网卡控制其内部集成了6KB的RAM，用来存放数据包。内部的MMU、判决器和DMA对数据包的传输发送进行有效的管理。
CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突避免)模块集成了IEEE 802.3
MAC层协议，负责监听网络情况和地址过滤，若目的地址是LAN91C96的地址、广播地址或多播地址，则接收此数据包，否则抛弃。内部物理接口
(PHY)包含一个ENDEC和10BaseT
Transceiver。编解码器(ENDEC)负责曼彻斯特(Manchester)编解码，并提供标准6脚连接单元接口(AUI)，外接同轴传输接收
器，应用10Base2/5。传输数据时，10BaseT
Transceiver负责把主控制器传过来的反向不归零码(NRZ)数据转换为Manchester数据，并以适当的电平加以驱动；接收时负责连接完整
性测试。外接的串行电可擦除只读ROM(EEPROM)中可存储网卡的MAC地址，当OS启动加载网卡时，以太网控制器就从EEPROM的固定地址中读取
MAC地址并存储在相应的寄存器中。
3 工作原理
LAN91C96内部6KB的RAM为数据包的传输接收提供缓冲，使全双工工作模式下数据传输率可达10Mbps；MMU把RAM分成256B的页，并负责为每个数据帧分配一个或多个页。
当主处理器传输数据时，MMU首先根据数据大小为其在RAM中分配若干页。在数据传送到RAM时，此数据帧的帧号也在TX
FIFO中排队，然后此数据帧在轮到时传送到PHY模块进行Manchester编码，最后根据CSMA/CD协议把此数据帧传送到相应的介质上。
在介质上有数据时，LAN91C96将数据帧复制一份并传送到ENDEC模块进行Manchester解码，而CSMA/CD模块根据该数据帧
头的目的地址是否为本网卡MAC地址、广播或多播地址来决定此数据帧的取舍。若地址匹配，MMU为其在RAM中开辟相应大小的空间，并以中断的方式告知主
处理器。在数据帧被取走后，MMU释放此块内存。
4 数据帧的构成
一个IEEE
802.3数据帧由以下几个部分组成：前导位(preamle)、帧起始位(SFD)、目的地址(destination)、源地址(source)、数
据长度(length)、数据(data)、帧校验字(FCS)。如图2所示，数据的数量范围46~1500B，如一组要传送的数据为46B，就用零补
足；超过1500B时，需要拆成多个帧传送。前导位、帧起始位和帧校验字仅供控制器本身用，主处理器收到的数据帧的组成依次包括：接收状态(1B)、下一
帧的页地址指针(1B)、目的地址(6B)、源地址(6B)、数据长度/帧类型(2B)、数据。数据长度/帧类型的值小于或等于1500B时，表示数据场
的长度；反之，表示数据帧的类型。如值依次为 0x08、0x00，表示数据为IP包；值依次为0x08、0x06，表示数据为ARP包。
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四：ENC28J60以太网控制器
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Microchip Technology（美国微芯科技公司）推出全球首枚28引脚独立以太网控制器，可为嵌入式应用提供低引脚
数、低成本且高效易用的远程通讯解决方案。设计人员可采用Microchip的ENC28J60以太网控制器，创建占位小、成
本低、精简的嵌入式网络应用。
在此之前，嵌入式设计人员在为远程控制或监控提供应用接入时可选的以太网控制器都是专为个人计算系统设计的，
既复杂、又占空间，且比较昂贵。目前市场上大部分以太网控制器采用的封装均超过80引脚，而符合IEEE 802.3协
议的ENC28J60只有28引脚，就能既提供相应的功能，又可以大大简化相关设计，并减小占板空间。此外，
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。这些功能加上
由Microchip免费提供的、用于PIC18F单片机的TCP/IP软件堆栈，使之成为目前市面上最小的嵌入式应用以太网解决
方案。
Microchip先进单片机架构部副总裁Mitch Obolsky表示：“ENC28J60能满足不同嵌入式应用的广泛需求，更适合方兴
未艾的VoIP市场。随着Microchip的独立以太网控制器的面世，新一代以单片机为基础的应用能以更低的成本高效地连
接局域网及全球网络，提供真正的远程监控和系统控制功能。”
ENC28J60器件广泛适用于以下应用：通讯（VoIP电话适配器），库存管理（自动售卖机及酒店客房内的迷你吧），
远程诊断/警报系统（家电、生产机械、POS终端、电源及服务器/网络）；保安（物业监控、消防和安全系统、保安
小键盘、门禁及指纹识别系统）及遥感/传动器（工业控制及自动化、灯光控制及室内环境控制）。
嵌入式设计人员越来越需要将连接功能加入应用之中。以太网是局域网（LAN）的主要联网技术，可实现局域网内
的嵌入式器件与互联网的连接。嵌入式系统有了以太网连接功能，单片机便可经网络分发数据，并通过遥控方式进
行控制。以太网因其架构、性能、互操作性、可扩展性及开发简便，已成为嵌入式应用的标准通讯技术。
ENC28J60以太网控制器的主要功能包括：
· 符合IEEE 802.3：内置10Mbps以太网物理层器件（PHY）及媒介接入控制器（MAC），可按业界标准的以太
网协议可靠地收发信息包数据；
· 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、接受或拒收Magic Packet™、单播（Unicast）、多播（Multicast）或广播（Broadcast）信息包，以减轻主控单片机的处理负荷；
· 10Mbps SPI接口：业界标准的串行通讯端口，低至18引脚的8位单片机也具有网络连接功能；
· 可编程8 KB双端口SRAM缓冲器：以高效的方式进行信息包的存储、检索和修改，以减轻主控单片机的内存
负荷。该缓冲存储器提供了灵活可靠的数据管理机制。
五：以太网控制器CS8900A
CS8900A是CIRRUS LOGIC公司（该公司的网址是http://www.cirrus.com）生产的低功耗、性能优越的16位以
太网控制器，功能强大。该芯片的突出特点是使用灵活，其物理层接口、数据传输模式和工作模式等都能根据需
要而动态调整，通过内部寄存器的设置来适应不同的应用环境。
主要功能模块和特点
CS8900A内部功能模块主要是802.3介质访问控制块（MAC）。802.3介质访问控制块支持全双工操作，
完全依照IEEE 802.3以太网标准（ISO/IEC8802-3，1993），它负责处理有关以太网数据帧的发送和接收，
包括：冲突检测、帧头的产生和检测，CRC校验码的生成和验证。通过对发送控制寄存器（TxCMD）的初
始化配置，MAC能自动完成帧的冲突后重传。如果帧的数据部分少于46个字节，它能生成填充字段使数
据帧达到802.3所要求的最短长度。
它的主要特点如下：
符合IEEE802.3以太网标准，并带有ISA接口；
片内4K字节RAM；
适用于I/O操作模式，存储器操作模式和DMA操作模式；
带有传送、接收低通滤波的10Base-T连接站口；
支持10Base2,10Base5和10Base-F的AUI自动重发；
最大电流消耗为55mA(5V电源)；
全双工操作；
支持外部EEPROM。
另外，要实现CS8900A与主机之间的数据通讯，在电路设计时可根据具体情况灵活选择合适的数据传输模式。
CS8900A支持的传输模式有I/O模式和Memory模式，另外还有DMA模式。其中，I/O模式访问CS8900A存储区
的缺省模式，比较简单易用。
工作原理简介
CS8900A基本工作原理是：在收到由主机发来的数据报（从目的地址域到数据域，如图1所示）后，侦听网
络线路。如果线路忙，它就等到线路空闲为止，否则，立即发送该数据帧。发送过程中，首先，它添加以太网
帧头（包括先导字段和帧开始标志），然后，生成CRC校验码，最后，将此数据帧发送到以太网上。接收时，
它将从以太网收到的数据帧在经过解码、去掉帧头和地址检验等步骤后缓存在片内。在CRC校验通过后，
它会根据初始化配置情况，通知主机CS8900A收到了数据帧，最后，用上面介绍的某种传输模式传到主机的存储区中。
六：DS80C400(美信)
DS80C400网络微控制器是目前集成度最高的8051器件。集成外设包括10/100以太网MAC，三个串行端口，
一个CAN 2.0B控制器，1-Wire®主机和64个I/O引脚。为了便于访问网络，在ROM中提供了一个完整的、可被应用访问的
TCP IPv4/6网络栈和OS。网栈支持最多32个并发的TCP连接，并且能够通过以太网MAC提供高达5Mbps的吞吐率。最高达
75MHz的系统时钟频率使最短指令周期仅有54ns。24位寻址方式简化了对于大容量程序或数据存储器的访问，支持高达
16MB的连续存储空间。
为了加速微控制器和存储器间的数据传送，DS80C400提供了四个数据指针，每个指针都可被配置为在执行完特定的数据指
针相关指令后自动递增或递减。DS80C400的硬件算术加速器进一步提升了32位和16位乘除运算及高速移位、归一化和累加
函数的执行速度。
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高性能架构
8051单周期指令仅54ns
直流至75MHz时钟速率
平面16MB寻址空间
四个数据指针，可自动递增/递减和选择加速数据移动16/32位算术加速器
多层次的网络和I/O功能
10/100以太网媒体访问控制器(MAC)
CAN 2.0B控制器
1-Wire网络控制器
三个全双工硬件串行端口
多达8个双向8位端口(64位I/O引脚)
坚固的ROM固件
支持使用DHCP和TFTP的以太网网络引导
完备的、可由应用访问的TCP/IP网栈
支持IPv4和IPv6
实现UDP、TCP、DHCP、ICMP和IGMP
抢占的、基于优先权的任务调度器
可以选择MAC地址，通过IEEE注册的DS2502-E48获取
10/100以太网MAC
灵活的IEEE 802.3 MII (10/100Mbps)和ENDEC
(10Mbps)接口允许PHY选择
低功耗运行
带有Magic Packet™和唤醒帧检测的超低功耗休眠模式
8kB片上Tx/Rx包数据存储器，带有缓冲控制单元，减轻CPU负荷
工作于半双工或全双工，带流控制
多播/广播地址过滤，支持VLAN
全功能CAN 2.0B控制器
15个信息中心
支持标准(11位)和扩展(29位)标识和全球掩膜
媒体字节过滤，支持DeviceNet™、SDS和高层CAN协议
自动波特率模式和SIESTA低功耗模式
完备的主系统逻辑
16个中断源，6个外部中断
四个16位定时器/计数器
2x/4x时钟倍频器降低电磁干扰(EMI)
可编程看门狗定时器
振荡器失效检测
可编程IrDA时钟
七：CP220x（Silicon Laboratories）
Silicon Laboratories宣布推出CP220x，这颗业界体积最小和性能最高的单芯片以太网络控制器可以提供目前应用最广泛的
局域网络技术。CP220x最多能将所需的电路板面积减少九成，同时让系统成本和复杂性减至最少，使得设计人员更容易将
嵌入式以太网络功能导入各种产品，例如销售点终端、接入控制装置、安全装置、VoIP转接器、自动贩卖机、家电、工业监
控装置或其它任何需要连接至以太网络的产品。
CP220x采用精巧的5 × 5毫米封装，组件还内含IEEE 802.3兼容的10 Base-T以太网络媒体存取控制器 (MAC) 和实体
层 (PHY) 以及8 kB闪存，它已由工厂预先设定一组独一无二的48位MAC地址，故能省下多数嵌入式系统在产品制造过程中
所需执行的编序步骤 (serialization step)。芯片内建的闪存可用来储存使用者常数和网站服务器内容或做为通用的数据非挥
发性内存。
CP220x还提供高性能的并行外部内存界面，高达30 Mbps的操作速度可大幅缩短通讯时间，使得搭配的微控制器能以更高效
率执行通讯协议或其它程序。新组件能在-40℃到+85℃温度范围操作，电流消耗仅70 mA，相当于其它产品的三分之一。
CP220x还支持自动协商功能 (auto-negotiation)，网络通常必须透过这种机制了解控制器所支持的以太网络功能；没有这种
机制或使用者控制开关，网络就会选择预设的最低通讯能力而使得应用产品的频宽和性能无法发挥。
八：ＣＳ６２０８（Ｍｙｓｏｎ Ｃｅｎｔｕｒｙ）
CS6208是MysonCentury公司推出的嵌入式网络微控制器，尤其适用于一些网络控制和传输的场合。该器件基于8051体系
结构硬件平台的支撑，使用Keil c51编译环境并且处理速度比8051系列单片机有很大的提高。通常8051单片机中的１２个
时钟周期可组成一个机器周期，而在ＣＳ６２０８中只需要４个时钟周期，因此在相同的时钟周期下，ＣＳ６２０８的处理
速度是５１系列单片机的３倍。ＣＳ６２０８将ＴＣＰ／ＩＰ协议栈的底层函数标准化，并把它封装成ＡＰＩ函数。这样，
原来用户要编写ＴＣＰ／ＩＰ协议代码才能解决的问题现在只需调用ＡＰＩ函数即可解决，因而大大缩短了产品的开发周
期；ＣＳ６２０８内部集成了４周期的８０５１和一个以太网控制器，并配备有标准１０ＭＨｚ以太网接口（包括ＭＡＣ和
ＰＨＹ），同时支持ＡＲＰ、ＩＣＭＰ、ＩＰ、ＵＤＰ、ＴＣＰ、ＤＮＳ、ＤＨＣＰ、ＨＴＴＰ等常用协议，应用技术门槛
极低，用户无需自己开发ＴＣＰ／ＩＰ等核心协议程序，特别适合传统行业的产品改造和升级，而且极其方便；ＣＳ６２０
８把原来需要单片机和ＭＡＣ控制器两个芯片才能解决的网络接入问题集成到了一起，从而大大降低了产品的成本；此外，
它的节能机制更加科学高效，ＣＰＵ核仅工作在１．８Ｖ。系统工作在６０ＭＨｚ时，如果输入电压为５Ｖ，典型电流值为
２５８ｍＡ在节能模式下仅为１２８ｍＡ