1.5 以太網接口

在系統設計中，采用ENC28J60作為網絡接口芯片。ENC28J60是美國微芯科技公司推出的28引腳獨立以太網控制器，內置以太網物理層器件（PHY）及介質訪問控制器（MAC），可按以太網協議可靠地收發信息包數據。另外，它還具有可編程8 KB雙端口SRAM緩沖器，數據傳輸速率高達10 Mb／s。ENC28J60具有多種集成功能，如CRC校驗、可編程過濾、可自動評價、接收或拒收多種信息包、數據濾波等功能，能高效率地進行信息包的存儲、檢索和修改，可減輕主控微處理器的內存負荷。ENC28J60采用標準的SPI串行接口，只需4條連線即可實現與微處理器相連，而且它只有28個引腳，可以大大簡化相關設計，減小空間。網絡插座采用RJ45插座HR911102A，其內置網絡變壓器、狀態顯示燈和電阻網絡，具有信號耦合電氣隔離、阻抗匹配、抑制干擾等特點，可提高系統抗干擾能力和收發的穩定性。以太網接口電路如圖4所示。圖4中ENC28J60的2個中斷引腳INT和WOL分別接LPC2294的EINTl，EINT2；ENC28J60的SPI腳SO，SI，SCK，CS分別接LPC2294的腳MISO1，MISll，SCKl，CSl，2個專用的引腳（LEDA，LEDB）用于連接HR911102A的LEDG，LEDY，進行網絡活動狀態指示。

1.6 外擴存儲器接口

由于LPC2294內部只有16 KB的RAM，不能滿足以太網數據存儲的空間要求，該設計擴展了256 KB的外部存儲器，選用RAMTRON公司的存儲器芯片FM25256。FM25256是采用先進的鐵電技術制造的非易失性存儲器，具有比其他非易失性存儲器高得多的讀寫操作次數，可以承受超過一萬億次的讀寫操作。存儲器接口電路如圖5所示。

圖5中FM25256的SPI腳SO，SI，SCK，CS分別與LPC2294的MISOO，MISl0，SCK0，CS2腳相連。寫保護引腳WP與LPC2294的P2.21相連。FM25256主要用來存儲以太網數據。

2 網關軟件設計

網關的軟件設計采用嵌入式操作系統μC／OS-Ⅱ，它具有較小的內核結構，開發成本小，執行效率高，移植也容易。初始化文件通過JTAG下載到網關并保存在FLASH中。

2.1 CAN通信軟件設計

該設計的關鍵是編寫CAN驅動程序，主程序通過調用CAN驅動程序實現接口數據的收發，驅動程序包括CAN控制器的初始化、接收數據、發送數據和總線異常處理。

2.1.1 CAN控制器的初始化

初始化操作包括硬件使能CAN、軟件復位、設備報警界限、設置總線波特率、設置中斷工作方式、設置CAN驗收過濾器工作方式、設置控制器的工作模式和啟動CAN等。LPC2294片內外設與引腳的連接由引腳連接模塊控制。CAN控制器的硬件使能就是通過軟件設備GPIO寄存器來控制多路開關，將特定的引腳與CAN控制器連接起來。

2.1.2 數據的接收與發送

LPC2294的每個CAN控制器中有3個發送緩沖區，發送數據時先查詢CANSR寄存器是否空閑，若空閑才能寫入數據，然后判斷報文的類型，根據報文類型調用相應的發送函數，即對數據進行封裝并寫入發送緩沖區，最后調用發送命令。為了提高效率，接收數據采用中斷方式，首先在CANopen的初始化程序中要使能接收中斷，當有中斷發生，讀取CANICR寄存器，判斷接收中斷標志是否置位。

2.1.3 異常處理

在總線發生嚴重故障的情況下，CAN節點脫離總線，此時下述寄存器位被置位為CANSR的BS位、CANIR的BEI位和EI位（如果使能）和CAN-MOD的RM位。RM將許多CAN控制器功能復位和禁止。軟件下一步必須置零RM位。發送錯誤計數器將遞減計數總線釋放條件（11個連續的隱性位）的第128個錯誤。