以太网控制器ENC28J60的SPI接口技术详解

"这篇论文详细探讨了新型以太网控制器ENC28J60及其接口技术，由周晓阳、程红和张晓媛在中国矿业大学（北京）进行研究。文章着重介绍了ENC28J60的结构、功能以及如何通过SPI接口与外部设备进行软硬件设计。该控制器因其小巧的28引脚封装、SPI接口和符合IEEE802.3协议的特点，成为嵌入式系统中的理想选择。" ENC28J60是一款由Microchip Technology推出的28引脚独立以太网控制器，它为那些希望在小型系统上实现以太网功能的开发者提供了更简洁、经济的解决方案。相比传统的以太网控制器，如RTL8019和LAN91C111等，ENC28J60的紧凑设计降低了硬件成本和设计复杂性。 该控制器的关键特性包括： 1. 它集成了10Mbps的以太网物理层（PHY）和媒介接入控制器（MAC），确保遵循IEEE802.3协议，能够可靠地处理收发信息包数据。 2. 可编程过滤功能允许用户设置特定的过滤规则，例如Microchip的可编程模式匹配过滤器，可以自动处理MagicPacket™、单播、多播和广播信息包，减少了主控微处理器的工作负担。 3. 10Mbps SPI接口使得即使是最小的18引脚8位微控制器也能轻松接入网络，大大扩展了其网络连接能力。 4. 内置的8KB双端口SRAM缓冲器优化了信息包的存储和处理，减轻了主控微处理器对内存的需求，提供了高效的数据管理。 在硬件设计方面，ENC28J60的实施需要考虑以下几个关键部分： 1. 复位电路：确保控制器在系统启动时正确初始化。 2. 时钟振荡器：为ENC28J60提供所需的时钟信号，以保持与网络同步。 3. 振荡器启动定时器：确保振荡器稳定工作前的等待时间。 4. 时钟输出引脚：可能用于向其他系统组件提供时钟信号。 5. 变压器和终端：在网络接口中起隔离和阻抗匹配的作用，保证信号质量。 6. 其他外部器件：可能包括电容、电阻等，以支持控制器的正常工作。 论文中还详细说明了SPI接口的使用，提供了相关代码示例，帮助开发者理解和实现与ENC28J60的通信。SPI接口是一种常见的串行通信协议，只需4条线就能完成数据传输，适合资源有限的嵌入式系统。对于不具备SPI接口的微控制器，可以通过模拟SPI协议来实现连接。 这篇论文对于理解ENC28J60的工作原理，以及如何在实际项目中应用这一控制器，提供了宝贵的理论和实践指导。