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　　FRAME 为帧周期信号，由当前主设备驱动，表示一次访问的开始和持续时间。IRDY 为主设备准备好信号。

　　TRDY 为从设备准备好信号。C /BE 为总线命令和字节使能复用信号。地址期是总线命令，数据期是字节使能。IDSEL 为初始化设备选择信号。在参数配置读写传输期间，用作片选。对于只有一个PCI 设备的情况，它可以总接高电平。RST 为复位信号。CLK 为系统时钟信号，频率范围DC ~ 33 MHz.以上信号都在CLK 的上升沿有效。INTA 为中断请求信号，RTL8139数据准备好后可以用来向主控制器发出中断。

　　DEVSEL 为设备选择信号，表明驱动它的设备已成当前访问的设备，由于系统中，RTL8139 是单一的PCI 设备，因此该信号可以不用。

　　2 网络接口软件结构

　　RFID 读写器系统网络接口软件主要包括硬件设备驱动程序、TCP /IP 协议栈、应用协议和其他用户应用程序。网络接口软件的流程如图3 所示。

图3 网络接口软件流程图。

　　其中应用协议和其他用户应用程序将在二次开发时根据RFID 读写器的具体功能要求进行设计，这里主要介绍硬件设备驱动程序、TCP /IP 协议栈的实现方法。

　　2. 1 硬件设备驱动程序

　　硬件设备驱动是将PCI 接口当作单片机的外部存储器看待，单片机以读写外部存储器的时序对PCI 接口进行读写，再由PCI 接口将这种读写操作时序转换成PCI 时序对以太网控制器进行操作。主要包括3 个部分，网络初始化，发送控制和接收控制。主要完成对CR,TCR,RCR IMR ISR,RBSTART,MAR 等寄存器操作。

　　发送控制过程在网络中，帧传输的过程是发送方将待发送的数据按帧格式要求封装成帧，然后同过网卡发送到网络的传输线上。发送程序框图如图4所示。

图4 RTL8139 数据发送流程图。

　　接收控制过程分成2 步，第1 步是根据哈稀算法判断数据包是否是本地的数据包，如果是则接收放入FIFO,如果FIFO 里的数据包达到了RCR 寄存器预先设定阈值，把数据报放入RX_BUFF.第2 步主机程序将RX_BUFF 里的数据读取到内存进行处理。

　　2. 2 TCP /IP 协议栈

　　如图5 所示，以太网控制器提供了逻辑链路层协议，TCP /IP 协议栈则通过底层的硬件设备驱动程序来接收和发送数据，对接收到的以太帧数据进行协议的分析，并给其上层应用提供一些简单、易用的函数。

图5 RTL8139 数据接收流程图。

　　TCP /IP 实质上是一系列协议的总称，是实现Internet通讯必不可少的部分，包括十几个协议标准，在这里要实现的是通过网络读取居民用表的读数，传输的数据量少且对实时性要求不高，不需要全部的协议，只要实现几个必备的即可，权衡之下，求在最小代码、最小资源需求和功能实现间取得一个平衡： 只实现了ICMP、TCP、IP、ARP 4 个协议，组成一个小型化的TCP /IP 协议。因为任何一个以太网数据帧要发送时都必须要知道对方的物理地址，这能过ARP 协议获得，所以要实现ARP 协议。而IP 协议是TCP, ICMP协议数据的传输格式； TCP 协议提供可靠的，可重组服务； 而ICMP 协议是调试时所不可缺少的。另外，在实现重发功能时，大多的做法是应用层不参与，当需要重发时，由TCP /IP 协议把存储在数据缓冲区的数据再发送一次即可，但在以单片机为主处理器的情况下，因为单片机自身的资源有限，为了减少RAM 的使用，可以在需要重发时再由应用层产生这一帧数据即可，这无需太多的时间。这样也不必每发送一帧数据都要存在缓冲区中以备重发时使用，进一步节省了RAM。

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关键词： 单片机 RFID读写器 网络接口