论文研究-嵌入式以太网接口设计 .pdf

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嵌入式以太网接口设计,潘国强,鲍景富,本文阐述了嵌入式以太网接口设计,用来实现工业硬件设备与Internet的连接。给出了总体设计方案,硬件设计框图以及各主要部分芯片选择
山国科技论文往线 储器驱动程序不进行详纽阐述。BSP层以上软件设计框图,如图3。先前的研究大多关注在 TCP/IP协议方面,而本文对应用稈序中的网络监视进稈进行深入讨论。 网络监视进程主要完成了从传输层到物理层的封装。它负责处理与网终接口相关的所 有细节,向需要枫络应用的进程提供简洁的收发接口,只体流程图如图4。內络监视进程作 为应用程序之一,在系统启动后被创建,其主要任务有负责网卡芯片的初始化,网络参数 的配置与管理,管理网络数据的收与发,提供两个二值信号灯作为网络接∏收发可用状态 对于需要使用网络接凵的进程米说,其只需检査信号灯的状态以使用网络接凵,他们并不需 要了解数据是如何发送到目的地的,从而专注于高层的数据应用。 初始化网络硬件 获取写信号灯 设置网络参数 N Send buffer有需 要发送的数据? 等待冽终设备可读 发送 Send buffer中数据,并 获取读信号灯 更新 Send buffer结构信息 释放写信号灯 N Receive buffer 还有可用空间? Sleep ntS 存储网络数据至 Receive buffer,同时更新 Receive buffer结构信息 释放读信号灯 图4主应用程序流程图 网络监视进程 Net Watch o:1.初始化网络使件;2.改置网络参数;3.等待网终数据 如果存在网络数据,首先获取网络读二值信号灯( Nel R semphore)将网络数据缓存到ram 中,再 post Nel R semphore以通知其他仼务网络数据接收区( Receive bufter)有数据可读 在 Receive buffer没有满的情况下,来自网络的所有数据都将被放至 Receive buffer。若 Receive buffer已满或不足以存放当前的网络数据,则忽略当前的网络数据;4.获取网络写 一值信号灯( Net W semphore),检查网络数据发送区( Send buffer)首部的 Send buffer 结构信息若存在需要发送的数据,则将ram中的网终数据发送区( Scnd buffor)的数据发 送至网络接口。若发送成功,将 Net send buffer清零,清零后,将 Send buffer结构信息更 中国科技记文在线 新为空,检查完 Scnd buffer后 post Nct Wscmphorc 接收、发送缓冲区的结构 Struct Int buffer sizc Void date start Void s date end 网络使用进稈 Net Use:1!.在使用网络读时:尝试获取网络读二值信号灯,若成功获 取,检査 Receive buffer的结构信息,若存在网络薮据,可将 Receiveυ uffer的数据复制到 自己的存储区,完成后清除 Receive buffer的数据,同时更新 Receive buffer的结构信息。2. 在使用网络发时:尝试获取网终写二值信号灯,成功获取后,首先检查 Send buffer首部的结 构信息以确定 Send buffer是否能容纳需要发送的数据,若还存在足够的空间,则将需要发 送的数据复制到 Send buffer,同时更新 Send buffer首部的结构信息;若 Send buffer空间不 够,则继续下一步(等待或者轮询),完成检查后 post Net w semphore 3.结论 本文阐述了基于微处理器SEP3203的嵌入式以太网接冂硬件设计方案,给出了总体设 计框图和主要部件芯片选择。叙述了软件设计的总体逻辑方案,并针对应用程序中的网络监 视进程进行了具体阐述。随着嵌入式系统的发展,在实现工业硬件设备与 Internet的连接方 面会有更广阔的应用空间。 参考文献 [1] Lee B H. Embedded internet system: Poised for Takeoff [J). IEEE Internet Computing, 1998, (2): 24-29 [21 Filman R.E. Embedded internet system come home (J. IEEE Internet Computing, 2001, (5): 52-53 「3]蔡长安,钟锐.基于SEP3203的嵌入式以太网口的设计【J】.微计算机信息,2008,(1):43-4 [4] Stevens Wr.TCPP译解卷1:协议【M】.北京:机械工业出版社,2000 [5]东芯ⅣSEP3203移动终端应用处理器用户手册http://www.prochip.com.cn,2004 6 REALTEK SEMI-CONDUCTOR CO, LTD Full-Duplex Ethernet Controller RTL8019AS Publication release datc: August 20, 2000 [门]时龙兴,凌明,王学香.嵌入式系统基于SEP3203微处理器的应用开发【M】.北京:电子工业出版社 2006. Design of an Ethernet Interface Using Embedded system Pan guoqiang, Bao Jingfu, Yang Xiaobo University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu(610054) Abstract In this paper, A novel design of Ethernet interface with embedded system is described, which can be used to connect industrial hardware devices to the internet. It presents the general design project, the diagram of the hardware design, the selection of the chips and the flow chart of the software design. At last, the network monitoring process is described particularly Keywords: embedded system, Internet, Ethernet interface

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