单片机驱动以太网网卡数据传输技术探索

"本文档主要探讨了如何使用单片机控制以太网网卡进行数据传输，涉及到以太网协议、TCP/IP协议以及相关的网络基础知识。作者通过个人研究经验，分享了10M以太网卡的驱动和控制，同时表达了对100M以太网卡控制的探索兴趣。文章内容包括以太网协议的两种形式、以太网帧结构，以及后续会涉及的IP、ICMP、ARP和TCP协议等。" 以太网协议是计算机通信的基础，特别是在局域网中广泛使用。10M以太网是其中的一种，它的传输速度为10Mbps，而现在的网络环境已经发展到了100M、1000M甚至更高速度。以太网协议有两个主要类型：IEEE802.2/IEEE802.3和以太网的封装格式。尽管现代操作系统可以同时处理这两种协议，但针对单片机应用，通常只需要关注其中一种，因为资源有限，无法支持过多协议。 以太网的物理传输帧是数据在网络介质上传输的基本单元，它由前导码（PR）、同步码（SD）、目的地址（DA）、源地址（SA）、类型/长度字段、数据区和帧校验序列（FCS）组成。在文中提到的第二种格式中，前导码和同步码是固定的8位序列，用于接收端同步数据。目的地址（DA）和源地址（SA）分别是6字节的MAC地址，用于标识数据的目的地和发送者。类型/长度字段指示帧的数据部分的长度或类型，数据区则包含了实际要传输的数据，最后的FCS用于检测传输错误。 对于单片机控制以太网网卡，通常需要编写驱动程序来实现数据的发送和接收。这个过程中，单片机会通过特定的寄存器（如reg00-reg1f）与网卡通信，设置和读取网络状态，发送和接收数据包。在单片机与以太网卡之间建立连接并传输数据，需要理解和实现TCP/IP协议栈，包括IP协议用于网络层的寻址和路由，ICMP协议用于网络诊断，ARP协议解决MAC地址与IP地址之间的映射，以及TCP协议确保数据的可靠传输。 在单片机控制以太网的实践中，需要深入理解以太网的工作原理、帧结构，以及TCP/IP协议的各个层次。同时，掌握必要的编程技能，如汇编或C语言，以便编写驱动程序并与硬件交互。作者表示，尽管目前的驱动程序非标准，但仍将持续学习，如UNIX、VC++和DDK，以改进驱动程序并扩展到更高速的以太网环境。通过这样的研究，不仅能够提升单片机的应用能力，也有助于对网络通信技术的深入理解。