引言

　　目前，世界各地廣泛在使用的還是 IPv4 網絡，IPv6 網絡還只是停留在一些地方局部的試用;同時IPv6 強大的網絡功能，對嵌入式系統、智能芯片等軟硬件的要求也相對較高。所以基于IPv6 協議的嵌入式Internet 系統的研究與應用并沒有為大多數人所關注。但是，隨著的IPv4 協議漸漸被IPv6 協議所取代;隨著嵌入式Internet 系統的不斷自我完善;隨著微控制芯片的迅猛發展。基于IPv6 協議的嵌入式Internet 系統將會成為互聯網時代的新的發展和研究方向。

　　1． 嵌入式 Internet 系統

　　嵌入式微處理器作為一種智能器件已經給工業領域帶來了巨大變化，隨著控制精度、智能化程度等要求的提高，嵌入式微處理器完成任務也越來越多，其軟件實現的功能也越來越復雜，單一任務的軟件結構也隨之變為多任務的。所謂嵌入式Internet 系統，就是普通的嵌入式系統具備了Internet 互聯功能，它能夠方便地連接到Internet 上，實現信息在互聯網上的傳遞。早在1999 年6 月，中國計算機學會(China Computer Federation)舉行的“嵌入式系統及產業化在中國的發展前景”研討會中，專家們曾探討了嵌入式系統在當今計算機工業中的地位及其網絡化問題，并一致認為Internet 正由傳統的PC 為中心的應用轉向以嵌入式設備為中心的應用。同時網絡專家也預測，將來Internet 上傳輸的信息將有70%來自于小型嵌入式系統。

　　今天，越來越多的消費型產品具有了Internet 特性。我們身邊己經有了可以自動撥號進入Internet 獲取音像資料的DVD 播放機、有了可以查看股票信息的網絡冰箱、還有GPS(全球定位系統)等各種各樣的嵌入式Internet 系統。

　　2． 系統的硬件設計

　　網絡化數據采集系統，是利用嵌入式Internet 系統的透明接入技術來實現數據采集的網絡化，它是由單片機系統、LED 顯示控制器、A/D 和D/A 轉換器、以太網絡控制器等幾部分組成，其硬件結構框圖如圖1 所示。

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　　2.1 主控制器的擴展

　　系統的設計中，主控制器采用了 ATMEL 公司生產的AT89C55 微處理器。設計中把P0口用作數據16 位地址的低位地址復用口，P2 口用作16 位地址的高位地址，P1 口的P1. 0

　　用作以太網控制芯片RTL8019AS 的復位信號輸入端，P1. 1, P1. 2 分別模擬IZC 總線用作EEPROM 數據存儲器的時鐘信號和數據輸入輸出線。引腳12(INTO)用來對以太網控制器RTL8019AS 的中斷請求作響應。

　　74LS373 用作P0 口分時復用的16 位低位地址鎖存器。外部數據存儲器62256 內含32K的8 位存儲單元，其片選引腳CS (20)接單片機的A15。62256 內部存儲器尋址通過單片機的低15 位地址線AO^}A14。所以外部數據存儲器62256 的單片機尋址范圍為0000~7FFF。

　　AT89C55 沒有I2C 總線接口，所以只能用單片機虛擬I2C 總線方式工作，由于總線上只有一個單片機作為主節點，因此系統設計為單主方式下的虛擬I2C 總線。在這種方式下，虛擬I2C 總線只有主發送和主接收兩種操作， AT24C02 的寫讀程序如下：

　　① 寫 AT24C02 子程序AT24C02_ W

　　NUMBYT:被傳送字節數N 的存放單元、NUM:被傳送字節數N, SUBADR:AT24C02 中要存放的數據首地址、VSDA:虛擬總線的數據線、VSCL:虛擬總線的時鐘線、SLAW:寫尋址

　　字節、MTD:發送數據緩沖區首地址。

　　AT24C02_W: NUMBYT. #NUM ;將被傳送的字節數N 寫入NUMBYT 中MOV SLA. #SLAW ;寫地址送到SLA 中LCALL WRNBYT ;調用N 字節的寫入子程序RET

　　② 讀 AT24C02 子程序AT24C02_ R。

　　AT24C02 的指點地址的讀和它的寫有些不同，指點地址的讀是要求在指定的字地址讀出一個字節數據的操作，由于是要在指定的資地址，所以要先寫一個字地址，然后重復起始狀態，讀入一個數據字節。

　　AT24C02 R:MOV MTD. SUBADR :將數據首地址送到發送數據緩沖區

　　MOV SLA. #SLAW :將寫地址送到SLA 中

　　MOV NUMBYT，#1

　　LCALL WRNBYT ；調用N 字節的寫入程序

　　MOV SLA，#SLAR ；將讀地址送到SLA 中

　　MOV NUMBYT， #NUM ；從AT24C02 中讀出子程序

　　RET

　　2.2 SAA1064 LED 驅動控制器

　　SAA1064 是PHILIPS 公司生產的I2C 總線接口的LED 驅動控制器件，它為雙極型集成電路，有2X8 位輸出驅動接口，可靜態驅動2 位8 段LED 顯示器或動態4 位8 段LED 顯示器。AT89C55 的P1 口的P1. 1 和P1. 2 引腳模擬I2C 總線與SAA1064 的SCL 和SDA 連接，P1~P8, P9~P16 分別各自連接兩個數碼管的abcdefgh 端，CEXT 外接2. 7nF 電容，模擬引腳地址端ADR 引腳接地，器件可讀地址為SLAR=71H，可寫地址為SLAW=70H。

　　SAA1064 除了具有LED 驅動控制的寫操作外，還有可以反映系統上電標志的讀操作，但是，由于在本論文中只需用到SAA1064 的顯示驅動控制功能，所以這里只討論其寫入操作。SAA1064 的寫入數據操作格式為：

　　SLAW +SUBADR +COM +data 1+data2+data3+data4

　　其中SUBADR 為SAA1064 片內地址單元首地址，COM 為SAA1064 的控制命令，datal~data4 為動態顯示方式的4 個LED 的共陰極段選碼。