基于A(yíng)RM9 AT91RM9200T的嵌入式網(wǎng)絡(luò )接口

1 引言

　　當今時(shí)代設備網(wǎng)絡(luò )化是當今科技發(fā)展的趨勢。如何使用嵌入式系統將設備的遠程控制、數據的遠程傳輸數據轉發(fā)到網(wǎng)絡(luò )上呢？嵌入式網(wǎng)關(guān)使用嵌入式Linux操作系統，數據存儲芯片SDRAM、FLASH，網(wǎng)絡(luò )控制芯片DM9161等，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )通訊的傳輸方案便是基于這種思想而設計的。

　　2 硬件設計

　　本系統采用ATMEL公司生產(chǎn)的微處理器AT91RM9200T 。其處理速度可達200MIPS，同時(shí)它也具有USB、Earthnet、支持RS485的紅外串口、IIC、SPI、SSC等豐富的片內資源。網(wǎng)口控制芯片DM9161， SDRAM和Flash接口。系統的硬件結構框架如圖1所示。

2.1 AT91RM9200T簡(jiǎn)介

　　AT91RM9200T是英國ATMEL公司出品的一款工業(yè)級ARM9微處理器，處理速度可達200MIPS。其集成了USB 2.0 全速主機和設備端口及與10/100 Base-T 以太網(wǎng)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制器(MAC)。此外，它還提供一系列符合工業(yè)標準的外設。

　　2.2存儲器接口電路

　　存儲器接口電路包括兩個(gè)方面：一是RAM接口，主要存儲數據，采用PCI接口方式；二是Flash接口，主要存儲操作系統及應用軟件，采用并口形式與CPU相連。

　　2.2.1 Flash 存儲器接口電路

　　Flash 在系統中通常用于存放程序代碼、常量表以及一些系統掉電后要保存的數據。Flash存儲器是一種集成度高的、非易失存儲器。本系統采用Intel 公司生產(chǎn)的NOR flash，與NAND flash 相比，它的優(yōu)點(diǎn)是可以直接從flash中運行程序，但工藝復雜，價(jià)格比較貴。

　　2.2.2 SDRAM 接口電路

　　SDRAM 是高速的動(dòng)態(tài)隨機存取存儲器，在系統中主要用作程序的運行空間、數據及堆棧區。與Flash 存儲器相比較，SDRAM 不具有掉電保持數據的特性，但其存取速度大大高于Flash 存儲器，且具有讀/寫(xiě)的屬性。

　　本系統采用兩片HY57V641620 并聯(lián)構成32 位的SDRAM 存儲系統，其中一片為高16 位，另一片為低16位。兩片HY57V641620 的CLK 端接的SDCLK 端、CLE 端接AT91RM9200的 CLE 端。

　　2.2.3 以太網(wǎng)接口控制器DM9161接口

　　本設計使用DM9161作為以太網(wǎng)的物理層接口。DM9161是一款低功耗、高性能的CMOS芯片，支持10M和100M的以太網(wǎng)傳輸，編碼、譯碼輸入和輸出數據。它通過(guò)RMII與AT91RM9200相連，經(jīng)過(guò)一個(gè)隔離器件（H1012），提供了RJ45接口。

　　3 軟件設計

　　本系統采用Linux 作為操作系統。Linux的是一套免費的32位的多任務(wù)操作系統， Linux系統穩定與網(wǎng)絡(luò )功能非常強大。與其它操作系統相比，Linux還具有以下特色：

　　(1)采用階層式目錄結構，文件歸類(lèi)清楚、容易管理；

　　(2) 支持多種文件系統，如FAT16,FAT32,NTFS等；

　　(3)具備高度移植性。

　　3．1 網(wǎng)絡(luò )程序的設計

　　3.1.1 Linux 下的網(wǎng)絡(luò )編程協(xié)議分析

　　Linux 下的TCP/IP 網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧的各層之間的通訊是通過(guò)一系列互相連接層的軟件來(lái)實(shí)現的，結構層次如圖2 所示。