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基于ARM和以太网控制器为基础的网络接口设计方案

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资料介绍

随着半导体技术的飞速发展，嵌入式产品已经广泛应用于军事、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域，网络化是嵌入式系统发展的必然趋势。嵌入式Linux 作为具有开放的源代码、优秀的网络性能、可裁减等诸多优点的操作系统，非常适合用于具有网络功能的嵌入式系统。本文介绍了以S3C44B0X 的ARM 处理器和RTL8019AS 以太网控制器为基础的网络接口设计，并阐述了怎样在嵌入式操作系统μcLinux 下实现对网卡的驱动。
　　S3C44B0X 处理器介绍
　　ARM是业界著名的芯片设计IP 供应商，其32 位RISC 微处理器占据了全球80%以上的市场份额。ARM7 系列处理器也是目前市场上最成熟、应用最广的处理器。SAMSUNG 公司推出的S3C44B0X 就是以ARM7TDMI 为内核的一款16/32 位RISC 处理器。它采用0.25μm CMOS 工艺制造，为手持设备和一般应用提供了高性价比和高性能的微处理器解决方案。S3C44B0X 通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了外围的元器件配置，从而使系统成本大为降低。S3C44B0X 芯片的内部结构如图1 所示。
　　基于ARM和以太网控制器为基础的网络接口设计方案

　　网络接口的电路设计
　　在介绍电路设计之前，先简要介绍一下网络控制器RTL8019AS 的情况。RTL8019AS 是台湾REALTEK公司生产的一款性价比很高的、带有即插即用功能的全双工以太网控制器。它内部集成了两块RAM，一块16KB，地址为0x4000~0x7FFF；一块32 字节，地址为0x0000～0x001F。16K 的RAM用作收发数据的缓冲区，一般将0x4000～0x46FF 作为发送缓冲区，0x4700～0x7FFF 作为接收缓冲区。图2 是针对S3C44B0X，用RTL8019AS、74LV138（3- 8 译码器）、FB2022（网卡变压器）设计的以太网接口电路。
　　基于ARM和以太网控制器为基础的网络接口设计方案

　　该电路数据宽度为16 位，使用外部中断EXINT3。处理器的片选信号nGCS1 和A16、A17、A18 通过74LV138 输出为网卡的使能控制端。nOE 和nWE控制网卡的读写，nRESET 控制网卡的复位，FB2022起变压滤波的作用。
　　μcLinux 操作系统和网络驱动开发介绍
　　本系统为什么要选择μcLinux
　　Linux以其开放的源代码、强大的网络功能等诸多优点而成为当今流行的操作系统之一。μcLinux 从Linux 内核派生而来，沿袭了Linux 的大部分特性，专门针对没有MMU（存储器管理单元）的CPU，并且为嵌入式系统做了很多小型化工作，它内核小，但功能强大，系统健壮，并且具有广泛的硬件支持特性，是一个优秀的嵌入式操作系统。S3C44B0X 正是一款没有MMU 的处理器，所以在该系统中，操作系统选择μcLinux 是非常合适的。