摘 要： 介紹了一種新型的智能網(wǎng)絡(luò)接口芯片PS2000的結(jié)構(gòu)和原理，以及應(yīng)用它實(shí)現(xiàn)智能化家電與Internet連接。PS2000是Webchip網(wǎng)絡(luò)接口系列中的重要成員，通過它可以實(shí)現(xiàn)智能化家電與ＰＣ機(jī)平臺的網(wǎng)關(guān)接口，使智能化家電通過PS2000上網(wǎng)十分方便，并且設(shè)計這樣的系統(tǒng)無需熟知網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)接口芯片 Internet Webchip PS2000 MCU Gateway

現(xiàn)在人們正處在信息時代，而Internet已經(jīng)成為信息社會中很重要的組成部分。Internet技術(shù)深入到人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦惺褂玫?a href="http://www.hbjingang.com" target="_blank">電子設(shè)備中，可使人們快捷方便地查閱和發(fā)布各類信息。同時，人們也希望通過Internet對家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。但令人遺憾的是PC機(jī)及現(xiàn)有的Internet技術(shù)顯得過于昂貴，因而并不適用。于是，人們希望開發(fā)一種新技術(shù)，既能充分利用現(xiàn)有的Internet技術(shù)和資源，又能以很低的成本將它應(yīng)用到各類智能裝置和家用電器中去。
如今，各類MCU已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于家用電器中。由于嵌入式微控制器MCU(或稱之為單片機(jī))都嵌入在有關(guān)的設(shè)備中，沒有自己獨(dú)立的外殼，故稱該類設(shè)備為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)能夠提供一定的服務(wù)和控制功能，能夠獲取、利用一些信息，但如何讓這些電子設(shè)備跟Internet連接起來，以便人們能夠遠(yuǎn)程獲得這些電子設(shè)備的信息并控制它們的運(yùn)行，已成為今天信息界同仁關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前國內(nèi)外許多廠家正在研制和推廣網(wǎng)絡(luò)芯片。武漢力源電子股份有限公司研制并具有自主產(chǎn)權(quán)的Web接口芯片Webchip PS2000，正是智能裝置和家電產(chǎn)品連接Internet的"橋梁"，它可將Internet技術(shù)延伸到更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

它主要由控制單元、UART、嵌入式MODEM接口模塊、標(biāo)準(zhǔn)MODEM接口模塊、RS-485收發(fā)控制單元、LED顯示控制、DS2401接口、SPI接口模塊等組成。
控制單元主要實(shí)現(xiàn)通信和協(xié)議轉(zhuǎn)換；DS2401接口為電子標(biāo)簽接口，用于連接DS2401集成電路，為電子設(shè)備提供電子標(biāo)識；通過SPI串行接口模塊，可與MCU應(yīng)用系統(tǒng)方便連接；狀態(tài)顯示接口能直接驅(qū)動LED；有多種串行通信方式可供選擇：可外接RS-232、RS-485、嵌入式MODEM或標(biāo)準(zhǔn)MODEM等接口電路，也可選用RF或IrDA通信方式。PS2000為44腳MQFP封裝，采用單5V電源，具有體積小、功耗低、與emGatewayTM的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議兼容等特點(diǎn)。
PS2000片內(nèi)駐留有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議解釋與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編譯程序模塊，MCU應(yīng)用系統(tǒng)與PC機(jī)網(wǎng)關(guān)交換信息時，由PS2000擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的解釋和轉(zhuǎn)換，通過17條簡單的指令進(jìn)行控制；與PC機(jī)網(wǎng)關(guān)通信時，負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行規(guī)范或解釋，由于PC機(jī)網(wǎng)關(guān)能提供HTTP服務(wù)，可以與計算機(jī)瀏覽器(Netscape Internet Explore等)接口，故MCU應(yīng)用系統(tǒng)通過PS2000上網(wǎng)十分方便，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、管理、遠(yuǎn)程設(shè)備控制、在線診斷和服務(wù)，以及自動將電子設(shè)備、智能儀器儀表、家用電器等連入Internet網(wǎng)絡(luò)。

2.4 MCU應(yīng)用系統(tǒng)與Internet連接的可行方案分析比較
種方案是通過MCU應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī)內(nèi)部固化TCP/IP協(xié)議。該方案的優(yōu)點(diǎn)：硬件電路相對簡單，也不需要其它中間環(huán)節(jié)支持便可以直接撥號上網(wǎng)。缺點(diǎn)：由于單片機(jī)使用了TCP/IP協(xié)議芯片，因此需要大容量的程序存儲器，而且要求MCU有較高的運(yùn)行速度；應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計人員必須熟悉TCP/IP協(xié)議和相關(guān)的接口，軟件設(shè)計復(fù)雜，工作量大；另外，每一個電子設(shè)備都要申請一個IP地址，而IP地址資源是有限的，而且使用還要付費(fèi)，成本較高。
第二種方案是利用emWare公司開發(fā)的EMIT技術(shù)。根據(jù)emWare公司的電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī)內(nèi)部使用emNet協(xié)議，再通過emGateway與Internet網(wǎng)連接。該方案的優(yōu)點(diǎn)：由于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是通過emGateway在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用系統(tǒng)MCU只使用較簡單的emNet協(xié)議，因此對MCU的要求較低。缺點(diǎn)：應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計工程師必須熟悉emNet協(xié)議和相關(guān)的接口，而且原來客戶應(yīng)用系統(tǒng)的MCU也不一定符合要求，并且軟硬件設(shè)計的工作量仍然較大；同時，應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī)處理emNet協(xié)議要占用一定的系統(tǒng)資源。
第三種方案是MCU應(yīng)用系統(tǒng)通過Webchip PS2000網(wǎng)絡(luò)芯片與Gateway連接，再進(jìn)入Internet網(wǎng)。PS2000內(nèi)部固化了MCUNet協(xié)議，它與emGateway和OSGi協(xié)議兼容。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計人員完全不必考慮任何網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，只需要解釋并執(zhí)行PS2000傳送過來的指令和數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)與Internet網(wǎng)絡(luò)連接，而MCUNet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由PS2000來完成。同設(shè)計UART系統(tǒng)中選用UART接口芯片一樣，選用PS2000將電子設(shè)備與Internet連接，可以節(jié)省MCU的資源，設(shè)計更簡單。
通過以上比較分析可知，采用第三種方案更為簡單方便，而且成本低。