基于IPV6的嵌入式数据采集系统设计

　　引言

　　目前，世界各地广泛在使用的还是 IPv4 网络，IPv6 网络还只是停留在一些地方局部的试用;同时IPv6 强大的网络功能，对嵌入式系统、智能芯片等软硬件的要求也相对较高。所以基于IPv6 协议的嵌入式Internet 系统的研究与应用并没有为大多数人所关注。但是，随着的IPv4 协议渐渐被IPv6 协议所取代;随着嵌入式Internet 系统的不断自我完善;随着微控制芯片的迅猛发展。基于IPv6 协议的嵌入式Internet 系统将会成为互联网时代的新的发展和研究方向。

　　1. 嵌入式 Internet 系统

　　嵌入式微处理器作为一种智能器件已经给工业领域带来了巨大变化，随着控制精度、智能化程度等要求的提高，嵌入式微处理器完成任务也越来越多，其软件实现的功能也越来越复杂，单一任务的软件结构也随之变为多任务的。所谓嵌入式Internet 系统，就是普通的嵌入式系统具备了Internet 互联功能，它能够方便地连接到Internet 上，实现信息在互联网上的传递。早在1999 年6 月，中国计算机学会(China Computer Federation)举行的“嵌入式系统及产业化在中国的发展前景”研讨会中，专家们曾探讨了嵌入式系统在当今计算机工业中的地位及其网络化问题，并一致认为Internet 正由传统的PC 为中心的应用转向以嵌入式设备为中心的应用。同时网络专家也预测，将来Internet 上传输的信息将有70%来自于小型嵌入式系统。

　　今天，越来越多的消费型产品具有了Internet 特性。我们身边己经有了可以自动拨号进入Internet 获取音像资料的DVD 播放机、有了可以查看股票信息的网络冰箱、还有GPS(全球定位系统)等各种各样的嵌入式Internet 系统。

　　2. 系统的硬件设计

　　网络化数据采集系统，是利用嵌入式Internet 系统的透明接入技术来实现数据采集的网络化，它是由单片机系统、LED 显示控制器、A/D 和D/A 转换器、以太网络控制器等几部分组成，其硬件结构框图如图1 所示。　

　　2.1 主控制器的扩展

　　系统的设计中，主控制器采用了 ATMEL 公司生产的AT89C55 微处理器。设计中把P0口用作数据16 位地址的低位地址复用口，P2 口用作16 位地址的高位地址，P1 口的P1. 0用作以太网控制芯片RTL8019AS 的复位信号输入端，P1. 1, P1. 2 分别模拟IZC 总线用作EEPROM 数据存储器的时钟信号和数据输入输出线。引脚12(INTO)用来对以太网控制器RTL8019AS 的中断请求作响应。74LS373 用作P0 口分时复用的16 位低位地址锁存器。外部数据存储器62256 内含32K的8 位存储单元，其片选引脚CS (20)接单片机的A15。62256 内部存储器寻址通过单片机的低15 位地址线AO^}A14。所以外部数据存储器62256 的单片机寻址范围为0000~7FFF。AT89C55 没有I2C 总线接口，所以只能用单片机虚拟I2C 总线方式工作，由于总线上只有一个单片机作为主节点，因此系统设计为单主方式下的虚拟I2C 总线。在这种方式下，虚拟I2C 总线只有主发送和主接收两种操作， AT24C02 的写读程序如下：