嵌入式以太網(wǎng)控制器設計

　　2.2 建立μCLinux 操作系統的開(kāi)發(fā)環(huán)境

　　μCLinux 操作系統沿襲了傳統Linux 操作系統的主要特性，包括穩定、強大的網(wǎng)絡(luò )和文件系統支持。建立μCLinux操作系統的開(kāi)發(fā)環(huán)境主要包括3 個(gè)步驟：建立μCLinux 操作系統的交叉編譯環(huán)境、μCLinux 操作系統的編譯和μCLinux 操作系統的加載。

　　2.3 RTL8019AS 驅動(dòng)程序

　　設備驅動(dòng)程序是操作系統內核和硬件之間的接口，它作為應用設備之間的軟件層， 為應用程序屏蔽了硬件的細節。

　　以太網(wǎng)模塊驅動(dòng)程序屬于網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序。嵌入式μCLinux網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序的體系結構可以劃分為4層，即網(wǎng)絡(luò )協(xié)議接口層、網(wǎng)絡(luò )設備接口層、設備驅動(dòng)功能層和網(wǎng)絡(luò )媒介層。在設計網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序時(shí)，最主要的工作就是完成設備驅動(dòng)功能層，使其滿(mǎn)足嵌入式設備的目標功能。完成設備驅動(dòng)功能層主要有2 個(gè)步驟，RTL8019AS 的初始化和網(wǎng)絡(luò )數據包的發(fā)送和接收。

　　2.3.1 RTL8019AS 的初始化

　　為能夠準確無(wú)誤地接收和發(fā)送數據包，必須先對RTL8019AS進(jìn)行初始化操作，其中包括數據配置寄存器OCR、發(fā)送配置寄存器PCR、接收配置寄存器RCR的、物理地址、數據包接收緩沖區和發(fā)送緩沖區的設置：當前頁(yè)面寄存器CURR的設置。RTL8019AS的初始化由函數void InitRTL8019AS（）來(lái)完成，此函數的設計流程如圖2所示。

　　2.3.2 RTL8019AS數據包的發(fā)送與接收

　　RTL8019AS以太網(wǎng)控制器發(fā)送數據包分兩步走，首先將數據從系統內存通過(guò)遠程DMA傳到RTL8019AS以太網(wǎng)控制器的發(fā)送緩沖區，然后本地DMA將數據傳到FIFO并發(fā)送出去。

　　RTL8019AS以太網(wǎng)控制器接收數據包時(shí)，RTL8019AS以太網(wǎng)控制器將網(wǎng)絡(luò )上的數據包接收，通過(guò)其本地DMA通道將接收到的數據包緩存于接收緩沖區中，再通過(guò)遠程DMA通道由主處理器將接收緩沖區的數據包經(jīng)數據總線(xiàn)讀入內存單元以被程序使用。

　　2.3.3 編譯和測試RTL8019AS驅動(dòng)程序

　　RTL8019AS驅動(dòng)程序采用模塊加載方式。模塊加載方式具體步驟如下：

　?。?）通過(guò)module_init宏修飾的函數會(huì )在模塊加載時(shí)被調用。

　?。?）網(wǎng)絡(luò )設備被檢測到以后，通過(guò)調用register_netdev（）函數在μCLinux系統中把該RTL8019AS網(wǎng)絡(luò )設備添加到系統的網(wǎng)絡(luò )設備鏈表的末尾。

　?。?）如果注冊成功，則網(wǎng)絡(luò )設備結構體中init成員函數被調用，對設備進(jìn)行初始化。

　　最后我們得到zImage 內核壓縮文件。用引導程序Bootloader通過(guò)串口將zImage文件引導到S3C44B0X處理器上片外SDRAM上進(jìn)行調試。

　　3 結語(yǔ)

　　嵌入式系統具有低功耗、可靠性高等突出優(yōu)點(diǎn)。采用嵌入式系統來(lái)設計和實(shí)現帶有以太網(wǎng)的工業(yè)控制系統，使得工業(yè)控制系統可靠性高、性能強、實(shí)時(shí)性好，將以太網(wǎng)接口集成與工業(yè)控制系統中，使得對工業(yè)控制系統的遠程控制和監視變得簡(jiǎn)單易行。因此，研制一個(gè)帶以太網(wǎng)接口的嵌入式工業(yè)控制系統具有重要的科學(xué)意義和價(jià)值。