一种光纤陀螺罗经的嵌入式以太网络接口的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种嵌入式系统，特别涉及的是一种嵌入式以太网接口。
【背景技术】
[0002]无运动部件的光学系统能检测相对于惯性空间旋转的特有的物理现象，现在被称为Sagnac效应。自1976年出现了第一个光纤陀螺仪，在以后的岁月里，对光纤陀螺的研究和开发已取得了重大进展，光纤陀螺将成为21世纪最重要的新型陀螺仪技术。与传统的机电陀螺相比，光纤陀螺仪具有体积小，精度高，启动时间短，动态范围宽，重量轻，功耗低，全固态，可集成等优势。随着大规模低成本光纤陀螺的生产技术成熟，光纤陀螺罗经将成为船舶导航的一颗新星。
[0003]导航信息主要由船位信息和海洋环境信息这两部分组成，其中船位信息，包括船体姿态信息、航向信息、速度信息、船体位置信息等等；而海洋环境信息，由海空(包括低层大气的云、雨、雾、气压、气温等)、海表(风、浪、流、冰、风暴潮、盐雾、日光辐射、水温、潮汐等)、海体(包括浅海、深海中的内波、环流、跃层、声道、密度、盐度、温度、深度、电导等)和海底(地质、地貌、磁场等)的三维、多种类不同海洋要素及其多变性和人为现象所组成。现如今的船舶导航信息传输大多数无法完成数量大，距离远的数据传递，这对于船舶的远程航行和安全航行是很不利的。
[0004]随着网络技术的快速发展和深入研究，嵌入式系统的网络功能方面也受到很大的重视。一个带有网络通信功能的开发硬件系统，其价值会得到很大的提升。如果嵌入式系统仅仅停留在它原来的应用上，终将被生产发展所淘汰。只有实现多个嵌入式系统的集成，进行统一控制、全面信息的分享，才能进入更深远、更广泛的研究和应用。在嵌入式系统上进行网络通信的应用和开发，已经成为嵌入式领域当前技术研究开发不得不面对的迫切问题。现在，以太网通信的技术和功能越来越全面，以太网以其方便快捷的特点迅速占领了网络通信的龙头位置。而且以太网能够与骨干网直接通信和交换数据，可以在多方面、多角度的方向进行信息传递和访问，这种大范围的、高速、应用范围广的特性，使以太网技术具有巨大的优势。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对光纤陀螺罗经传统的串口传输方式不能进行大量的，远程的信息传输的不足，设计基于嵌入式系统的以太网络接口，使系统能通过PC远程监视和访问，并与其他具有网络能力的嵌入式系统通信、交换信息和数据。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
[0007]一种光纤陀螺罗经的嵌入式以太网络接口，其组成包括微处理器、以太网模块、以太网控制器、主寄存器，其中微处理器选用硬件系统Cortex-M3系列的LPC1758，以太网模块是LPC1758片上自带的。
[0008]所述的一种光纤陀螺罗经的嵌入式以太网络接口，其特征在于采用DP83848作为底层的物理芯片。
[0009]所述的一种光纤陀螺罗经的嵌入式以太网络接口，其特征在于以太网层数据接收模块在获取起始地址的同时，还要获取网络接口号。
[0010]所述的一种光纤陀螺罗经的嵌入式以太网络接口，其特征在于以太网层数据发送模块获取上层协议的数据信息的同时，还要获取目标IP。
[0011]本发明的硬件系统Cortex-M3系列的LPC1758作为微处理器，利用LPC1758片上自带以太网模块，以太网控制器在系统中实现数据链路层的功能。以太网模块包括:一个主寄存器。可以被软件识别的寄存器，包括内部数据处理，通过先进的性能高的总线AHB访问以太网模块。主寄存器和MAC，连接到发送和接收数据信道上。DMA连接到AHB接口模块。以太网模块提供了 AHB主连接模式，它允许访问芯片内部SRAM读取描述的状态字，阅读和写入数据写入缓冲区的以太网模块。
[0012]采用DP83848作为底层的物理芯片，DP83848C是I个10/100Mbps单端低功率物理层器件，有几个智能省电模式，包括一个25MHz时钟输出是很容易通过一个外部变压器和双绞线媒体接口，支持10/100M以太网通信，还支持MII和RMII接口模式，全功能，低功耗和其他属性。作为远远超过IEEE规格的电缆长度的性能，以及10BASE-T和100BASE-TX以太网协议的应用程序提供了一种低成本的解决方案的特点，该设备是基于高端外设，工业控制，工厂自动化，一般类型广泛使用的通用嵌入式应用领域，并确保其他基于标准的以太网产品的兼容性和互操作性。
[0013]以太网层数据接收模块:以太网层数据接收模块的运行首先要获取起始地址，在获取起始地址的同时还要获取网络接口号，二者缺一不可，接下来就是一个判断，判断是否为IP报文，首先说不是的过程，若不是，还要判断是不是ARP报文。，不是就退出程序，是的话就要去除以太网的帧头，然后进行ARP数据报处理，这是这部分的操作。上诉如果是IP报，随后判断IP地址是不是本地子网，如果不是，就要引出去进行IP报数据处理操作。如果是的话，还要进行ARP表有没有对应项的判断，没有就得添加ARP表，有的话可以很顺利的刷新ARP表，然后在进行IP报数据处理操作，等到程序执行完后，退出程序流程，完成了数据接收。
[0014]以太网层数据发送模块:以太网层数据发送首先得获取上层协议的数据信息，在此同时，还要获取目标IP，这个环节结束后需要判断发送的目的地是否是发送本地网，这是一个必须要有的判断，不然会影响后面的环节。不是的话，就要经过路由处理，然后从路由的输出端送出。若是就要查看ARP表是否有记录，因为ARP表完整性的判断会影响整个结果。判断为否，进行表项加I操作，这样可以查看整个ARP表，再看是表查完没有，没有的话，还要返回，重新查阅。查完之后发送ARP请求，退出程序。如果查看ARP表是有记录的，就将信息连同路由输出端出来的数据一起，将以太网发送缓冲区写入本地MAC地址。接下来判断协议报，在进行判断的同时设置协议字段，最后调用程序发送程序、发送数据，完成整个的数据发送。
[0015]本发明的优点:针对特别是远洋的船舶设备信息化程度不断提高，而船舶导航设备光纤陀螺罗经仍采用串口通信，虽然接口简单可靠，但数据传输信息量小、效率低，不能进行大范围和远