本课题需要研究和解决的问题

本课题是需要研究和设计基于C8051微控制器的以太网适配器，用于实现485总线网络与PC机的互连。其中最关键的就是对以太网适配器的设计。

利用通用型单片机C8051F020、以太网控制CP2200和经过自行裁剪的TCP/IP协议栈，构成了嵌入式系统的以太网接口。

本课题拟采用的研究手段

通过基本技术的学习和设计分析，掌握单片机各个引脚的具体功能和CP2200的具体功能。基本掌握单片机原理与应用技术；理解Ethernet与RS485总线的工作原理，并能够在设计中自主运用；熟练使用EDA工具进行电路设计与板级绘制；熟练掌握单片机的C语言编程；研究以太网通信中UDP协议、RS485总线通信的基本原理；微控制器与以太网控制的接口设计；研究并设计以太网适配器，采用EDA工具设计原理图实现数据的传输。

本课题是研究和设计基于C8051微控制器的以太网适配器，用于实现485总线网络与PC机的互连。其中最关键的就是对以太网适配器的设计。采用C8051F020单片机和CP2200以太网控制器芯片实现了嵌入式系统与以太网的互联通信。

本文先从整体设计着手，定位嵌入式以太网的功能，介绍了所有芯片的主要特点、分析了以太网通信系统中的UDP以及相关协议；给出了适配器设计中的硬件电路图，并论述了相关内容。最后阐述了了软件设计中的流程框图。

本课题的研究内容

互联网络硬件、软件的迅猛发展，使得网络用户呈指数增长，在电子设备日趋网络化的背景下，越来越多的嵌入式应用需要支持网络功能。在使用计算机进行网络互联的同时，各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备在逐步地走向网络化，以便共享网络中庞大的信息资源。只要那些设备上增加一个网络接口，就可方便地接入到现有的网络中。

利用现有局域网的丰富资源，可以把目前嵌入式系统接人Internet的方法大致分为以下三类：① 采用PC机+网卡+单片机组成局域网网关：这种组网方案成本很高，对于中小型系统来说不适合。②采用嵌入式系统+局域网卡来组成局域网网关：虽然这种组组网方案较第一种成本有所下降，但价格还是比较高。③ 采用单片机+局域网接口芯片组成网络接入模块：这种组网方案只需用廉价得单片机和接口芯片，价格大大降低[6]。这里设计嵌入式系统的以太网接口，主要由C8051F020单片机和单芯片以太网控制器CP2200构成，单片机控制数据采集和传输，以太网控制器负责将数据发送到因特网或从网络上接收数据包。

本课题就是采用单片机控制网络接口芯片设计嵌入式单片机系统，成功地实现了RS－485现场总线设备通过嵌入单片机系统接入以太网，完成PC 机与终端设备的远程通信和控制，以便控制系统通过以太网实现网络化。

本文先从整体设计着手，定位所用芯片的主要特点、嵌入式以太网系统的功能、用到的相关原理；然后开始硬件部分设计，详细阐述电路的设计及MCU、以太网控制器；最后论述软件部分的设计。