基于S3C44B0X的仪表以太网接口设计

王朝other·作者佚名  2008-05-19
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引 言

以Internet为代表的网络技术的出现以及它与其他高新科技的相互结合,不仅己开始将智能互联网产品带入现代生活,而且也为测量与仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇,网络化测量技术与具备网络功能的新型仪器应运而生。

以太网既是一种计算机接入局域网络的连接标准,又是一种网络互联设备数据共享的通信协议。它采用具有冲突检测的载波监听多点接入CSMA/CD技术。由于其传送速率的大幅度提高,物理层标准的工业化以及以太网集线器技术的形成,千兆以太网技术和无碰撞全双工光纤技术的出现,使得这一先进的网络技术被推进到工业控制网络中,形成了工业以太网技术。与目前的基于现场总线的控制网络相比,基于工业以太网技术的控制网络是一种低成本(许多商用以太网的芯片组与技术可以借用)、高性能的控制网络解决方案。

本方案采用的是S3C44B0X和RTL8019AS组成仪表以太网接口方案。

硬件部分

S3C44BOX是三星公司生产的ARM7内核的SoC。S3C44B0X通过在ARM7TDMI内容基础上扩展一系列完整的通用外围器件,适合手持式设备和普通嵌入式的应用。

集成片上资源有:8KB缓存的2.5V静态ARM7TCMI CPU核;扩展内存控制器;带有1个专用DMA通道的LCD控制器;2个DMA通道,1个带外部请求引脚的DMA通道;1个I2C总线控制器;5个PWM定时器及1个内部定时器;看门狗定时器;71个通用I/O口,8个外部中断源;8个10位ADC;带PLL的片上时钟发生器。

S3C44B0X上的存储系统地址空间分为8个存储体,每个存储体可达32MB,总共达256M。每个Bank的数据总线位数可设置(8/16/32位);7个存储体的初始位置确定,空间大小可设置;1个Bank的初始位置和空间大小就都可行设置。Bank0分配给自举ROM,Bank6,Bank7通常分给SDRM。RTL8019AS可在剩下的Bank中任选一个,本设计选择Bank5。S3C44B0X接16/32位存储器时地址线需要错位。

RTL8019AS是Realted公司生产的以太网控制器。支持IEEE802.3;支持8位或16位数据总线;内置16KB的SRAM,用于收发缓冲;全双工,收发同时达到10Mbps;支持10Base5、10Base2、10BaseT,并能自动检测所连接的介质。在ISA总线网卡中占有相当比例。RTL8019AS与主机有3种接口模式,即跳线模式、PnP模式和RT模式。

RTL8019AS在网卡中通常有EEPROM作为配置存储器,同时它的使用ISA总线。在嵌入式系统中不使用EEPROM,也不使用ISA总线,所以这些引脚一般按下面的方式连接:

JP接高电平,选择跳线模式,部分设置由引脚决定;

BS[4..0]接地,禁止使用BROM;

IOS[3..0]接地,RTL8019AS内部寄存器总线地址从300H

开始;

IRQS[2..0]接地,使用IRQ2/9做中断请求引脚;

AUI接低电平,接口采用BNC方式,使用双绞线或同轴

电缆;

PL1,PL0接低电平,自动检测以太网接口类型;

SMEMRB,SMEMWB接高电平。

软件部分

与以太网接口相关通信程序分为:RTL8019AS初始化,发送控制,接收控制三部分:

初始化部分完成RTL8019AS在使用之前的初始化工作:设置相关工作模式的寄存器,分配和初始化接收和发送缓冲区,初始化网卡接收地址。

RTL8019AS初始化程序工作步骤如下:

1)复位RTL8019AS;

2)选中页0寄存器,RTL8019AS停止运行,;

3)设置数据配置寄存器为16位;

4)清除远程DMA计数器;

5)设置接收缓冲区区间;

6)设置接收配置寄存器 (仅接收自己的地址的数据包);

7)设置发送配置寄存器(启用CRC自动生成和自动校验);

8)中断寄存器清零

9)屏蔽RTL8019AS内所有中断;

10)设置指向最后一个已经读取的页的寄存器(BNRY)

11)选择页1寄存器;

12) 初始化物理地址;

13)初始化组播地址;

14)设置当前的接收结束页寄存器(CURR);

15)选择页0寄存器,启动RTL8019AS执行命令;

16)开启主机里RTL8019AS对应中断;

发送部分只要把数据写入缓冲区,启动执行指令,RTL8019AS自动发送。一般在RAM内开辟两个以太网数据包长空间作为发送缓冲区。发送数据时,两个缓冲区轮流发送。数据的发送校验,总线数据包的碰撞检测与避免是由RTL8019AS自己完成的。

接收部分完成数据接收任务。RTL8019AS接收到以太网数据包后自动存在接收缓冲区并发出中断信号,S3C44B0X在中断程序里通过DMA方式即可读入接收到数据。

结 语

以太网接口实现以后,再移植TCP/IP协议栈,使用HTTP协议在S3C44B0X上建立嵌入式WebServer,便成为接入式仪表,即可无缝连接Internet。

 
 
 
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