AX88180在嵌入式系統中的應用

AX88180是臺灣ASIX公司推出的一款高性能低成本的Non-PCI千兆以太網(wǎng)控制器，符合IEEE802。3／IEEE802。3u／IEEE802。3ab協(xié)議，適用于多種需要高速接入網(wǎng)絡(luò )的嵌入式系統，在串流媒體、多媒體網(wǎng)絡(luò )、高頻寬傳輸等領(lǐng)域有廣泛的應用，如影音內容分發(fā)、IP機頂盒、數字錄放機、DVD錄放機、高清晰電視、數字媒體轉接器、家用網(wǎng)關(guān)以及IP電視等。

2內部結構

AX88180內置10／100／1000Mb／s以太網(wǎng)媒體存取控制器(MAC)，與PHY之間采用RGMII接口：內置主機接口控制器，可以與16／32位主機方便連接，尋址方式與SRAM相同;內置40KBSRAM網(wǎng)絡(luò )封包緩存器，其中32KB用于從PHY接收數據包。8KB用于主機發(fā)送數據包到PHY，可以用高效方式進(jìn)行封包的存儲、檢索與修改;內置256字節的配置寄存器，用于主機控制和參數設置;內置EEP-ROM接口;內置IP／TCP／UDPchecksumoffloads，可大大減小微控制器的運算負載，改善傳輸反應時(shí)間。圖1是AX88180的內部結構框圖。

3主要引腳功能及分布

AX88180有128個(gè)引腳，主要分為RGMII接口、HOST接口、EEPROM接口、電源接口、其他接口等。圖2是AX88180的引腳分布，表1、表2分別是RGMII和HOST接口的引腳功能簡(jiǎn)介。

4系統原理

AX88180有一個(gè)16／32位主機接口，可直接與嵌入式微處理器相連，主機可以像操作SRAM一樣對其進(jìn)行操作，主機給AX88180分配一個(gè)64KB的存儲空間，其中0000H-7FFFH供數據接收使用，接收時(shí)AX88180發(fā)中斷給主機，主機讀取該地址將接收到的數據讀入系統內存，然后由協(xié)議處理程序進(jìn)行處理;8000H-FBFFH供發(fā)送數據使用，系統發(fā)送數據時(shí)，主機先將封包好的數據傳送到此地址，然后AX88180將數據發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )上。AX88180與PHY之間采用RGMII連接，千兆支持全雙工，10／100Mb／s支持全雙工和半雙工模式。圖3為系統組成的原理框圖。

5在高速數據采集系統中的應用

5。1硬件設計

圖4為嵌入式千兆網(wǎng)絡(luò )接口在高速數據采集系統中的一個(gè)應用電路。S3C2440A是16／32位RISC微處理器，主要面向手持設備以及高性?xún)r(jià)比、低功耗應用，與AX88180之間采用總線(xiàn)方式相連，其地址總線(xiàn)、數據總線(xiàn)、讀寫(xiě)信號等直接連接。AX88180的時(shí)鐘信號(40MHz～100MHz)由S3C2440A提供，AX88180的中斷信號與S3C2440A的EINT11相連：AX88180與PHY器件88E1111之間采用簡(jiǎn)化的千兆比特媒體獨立接口RGMII接口，信號之間直接連接。

5。2軟件設計

程序主要由協(xié)議程序、驅動(dòng)程序、應用程序等組成。協(xié)議程序可以通過(guò)主機系統移植操作系統(如嵌入式Linux)獲得;驅動(dòng)程序主要由初始化程序、數據接收發(fā)送程序、中斷服務(wù)程序等組成。有些驅動(dòng)程序可從制造商獲得，有些則需要用戶(hù)自己編寫(xiě)。下面是驅動(dòng)程序中寫(xiě)PHY寄存器的程序代碼：

6結束語(yǔ)

AX88180價(jià)格低廉，功能強大，目前還未發(fā)現同類(lèi)產(chǎn)品。本文介紹了其內部結構、功能及原理。并給出了一種具體應用設計，對嵌入式系統高速接入網(wǎng)絡(luò )有很好的借鑒意義。