基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计说明书.ppt

以太网协议 以太网MAC层物理传输帧 （IEEE802.3 ） PR SD DA SA TYPE DATA PAD FCS 56位 8位 48位 48位 16位 不超过1500字节 可选 32位 PR： 同步位，收发双方的时钟同步，也指明传输的速率（10M、100M） SD： 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟 DA： 目的地址,以太网的地址为48位地址。如果为都为F,则是广播地址 SA： 源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端网卡地址TYPE：类型字段，表明该帧的数据是什么类型。如：0800H 表示数据为IP 包，0806H表示数据为ARP包，814CH是SNMP包，8137H为IPX/SPX包 DATA：数据段，该段数据不能超过1500字节。 PAD： 填充位。以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节, 当数据段不 足46字节时，后面补000000.....(当然也可以补其它值)FCS: 32位CRC数据校验位。该校验由网卡自动完成 以太网的数据传输特点 PR,SD,PAD,FCS这几个数据段是由网卡自动产生的；只需要理解DA、SA、TYPE、DATA四个段的内容 所有数据位的传输由低位开始(传输的位流使用曼彻斯特编码) 以太网的冲突退避算法是由硬件自动执行的 DA+SA+TYPE+DATA+PAD最小为60字节,最大为1514字节 以太网卡可以接收三种地址的数据，一个是广播地位，一个是多播地址(在嵌入式的环境中一般不用)，一个是它自已的地址 任何两个网卡的物理地址都是不一样的，是世界上唯一的，网卡地址由专门机构分配。 嵌入式的以太网方案 嵌入式处理器＋网卡芯片（RTL8019） 对嵌入式处理器没有特殊要求，通用性强 处理器和网络数据交换通过外部总线，速度慢，不适合于100M网络 带有以太网络接口的嵌入式处理器 处理器面向网络应用 处理器和网络数据交换通过内部总线，速度快 RTL8019的原理框图 嵌入式网络接口的特点 与常规的网卡设计思路不同的是，在嵌入式系统中，系统的精简一直是个主要的原则。RTL8019AS作为网卡，时需要一片EEPROM作为配置存储器，来确定通讯的端口地址，中断地址，网卡的物理地址，工作模式，制造厂商等信息； 而在嵌入式系统中，可以使用RTL8019AS的默认配置和一些管脚作为网卡的初始化方法。这样可以节省配置存储器，减小嵌入式硬件平台的体积。 基于RTL8019的嵌入式以太网设计 1 RTL8019AS的初始化 RTL8019支持即插即用模式和非即插即用模式。在嵌入式系统中，网卡的外设通常是不经常插拔的，所以，为了系统的精简，配置RTL8019为非即插即用模式。有着固定的中断，有着固定的端口地址，假设是端口是0x300（这里的端口是相对于ISA总线来说的端口，对于ARM的总线，需要重新计算地址）。这些配置可以通过RTL8019的外部管脚，在系统上电复位的时候，自动配置起来。 关于RTL8019的RAM RTL8019含有16K字节的RAM，地址为0x4000-0x7fff(指的是RTL8019内部的存储地址，是RTL8019工作用的存储器，可以通过远程DMA访问），每256个字节称为一页，共有64页。页的地址就是地址的高8位，页地址为0x40--0x7f。这16k的ram的一部分用来存放接收的数据包，一部分用来存储待发送的数据包 2 通过RTL8019AS发送数据 作为一个集成的以太网芯片，数据的发送校验，总线数据包的碰撞检测与避免是由芯片自己完成的。我们只需要配置发送数据的物理层地址的源地址、目的地址、数据包类型以及发送的数据就可以了。 3、通过RTL8019AS接收数据 在RTL8019的初始化程序中已经设置好了接收缓冲区的位置，并且配置好了中断的模式。当有一个正确的数据包到达的时候，RTL8019会产生一个中断信号，在ARM中断处理程序中，接收数据。 数据的接收比较简单，即通过远端DMA把数据从RTL8019的RAM空间读回ARM中处理。 TCP/IP 协议的层次 应用层(Application) BSD套接字(BSD Sockets) 传输层 (Transport) TCP、UDP 网络层 (Network) IP、ARP、ICMP、IGMP 数据链路层(Data Link) IEEE802.3 Ethernet MAC 物理层 (Physical) 嵌入式以太网中主要处理的协议 ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议 ICMP (Internet Control Messages Protocol)网络控制报文协议（用来与其它主