基于ARM9和ARMLinux的嵌入式网络接口控制器设计.pdf资源-CSDN文库

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基于

ARM9

和

ARM Linux

的嵌入式网络接口控制器设计

摘要：随着工业以太网技术的发展，以太网已经渗透到控制系统网络的控制层和设

备层。然而，大量的工业现场设备没有安装网络接口，只是通过串行端口进行通

信，因此不能直接接入以太网。随着技术的发展，32 位微处理器已经成为嵌入式

应用领域的主流。本文选择 32 位微处理器 S3C2410 为嵌入式接口控制器，作为实

现以太网数据和串行口数据之间相互转换的主要芯片。此控制器不需要改变原有的

设备，仅增加网络接口就可以使传统的串行接口设备通过标准的 TCP/IP 协议连接

到因特网。

关键词：ARM9;ARMLinux；串口；以太网；嵌入式

1 引言

目前，随着局域网技术的广泛应用，以太网已经在工业自动化和进程控制领域越来

越多的应用。传统的控制系统主要采用的是以太网的信息层，或者在控制层和应用

层采用不同位现场总线和专业网络。目前，随着工业以太网技术的发展，以太网已

经渗透到控制层和设备层，基于以太网的控制网络最典型的应用形式就是

Ethernet+TCP/IP，并且它的最底层就是以太网。网络层和传输层采用的是国际公认

的标准 TCP/IP 协议。然而，对于数量庞大的工业现场设备，例如 NC 机械，机器

人，PLC，仪器和传感器等，由于他们没有网络接口，最常用的通信方式是

RS232/485/422 串行端口，所以不能直接连接到以太网。因此，如何以最低的成本

改变传统串行端口设备，而使其通过 TCP/IP 协议连接到因特网是很多企业面临的

一个问题。

随着半导体工业和 IC 技术的发展，以微处理器或微控制器为核心的嵌入式系统正

在迅速的发展，并且在无线通信，网络设备和工业控制等领域已经得到了广泛的应

用。本文设计的基于 ARM9 和 ARMLinux 操作系统的嵌入式网络接口控制器，在

传统的串口设备上配备网络接口，实现了串行端口数据和以太网数据相互转换。

2 嵌入式网络接口控制器工作原理

嵌入式网络接口控制器选择 DM9000E 芯片作为以太网控制器，在以太网的顶层完

成数据的交换。32 位微处理器 S3C2410 和嵌入式 Linux 操作系统用于实现协议和

数据处理，并将处理的数据传递到底层设备终端。从设备终端接收的数据通过数据

处理和协议实现，然后通过 DM9000E 传送到因特网。功能实现框图如图 1 所示。

图 1 功能实现框图

2.1 嵌入式网络接口控制器硬件平台

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