基于ARM和嵌入式Linux的网络接口的研究与实现

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随着时代的发展,新兴的电子应用系统—嵌入式系统,以其明显的体积小,价格低,专用性能高等优势,越来越受到人们的重视和青睐。与此同时,Internet也已成为社会重要的基础信息设施之—,是信息流通的重要渠道。如果嵌入式系统能够连接到Internet,就可以方便、低廉地将信息传送到世界上的任何地方。 嵌入式网络接口是嵌入式系统和Internet相连的关键部分。本文给出了用CirrusLogic公司开发的32位嵌入式微处理器EP7312和REALTEK公司的网络接口芯片RTL8019AS相结合实现的以太网接口。RTL8019AS作为以太网的核心网络接口控制芯片,是硬件上嵌入式系统和Internet相连的关键接口部件,它将完成嵌入式系统网络数据的收发功能。 作为嵌入式系统的软件平台,Linux以其自身的特色和优点成为嵌入式操作系统研究中的热点。Linux独特的模块机制使用户可以根据自己的需要,实时地将某些模块插入内核或从内核中移走。这些特性使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧,很适合于嵌入式系统的需要。本文介绍了Linux在ARM微处理器上的移植过程,包括必要文件的获取,内核的编译,配置等。 本文详细地给出了“MCU+网络接口芯片”将嵌入式系统接入网络方案的软硬件实现方法。硬件部分包括RTL8019AS的初始化配置、EP7312和RTL8019AS的引脚连接以及RTL8019AS与传输介质的连接;软件部分主要介绍了RTL8019AS驱动程序的实现,包括寄存器地址映射、芯片的复位与初始化函数、数据帧的接收与发送函数和溢出处理。作为具体应用,本文最后给出了基于嵌入式技术的视频监控系统的体系结构,并对嵌入式以太网接口的应用前景进行了分析。 本文的最终目标是将嵌入式系统接入Internet,这就需要针对嵌入式系统的特点,对TCP/IP协议栈各个层次及每层的实现协议进行适当选取,构建一个嵌入式系统上网最小开销系统的几个必不可少的协议组成的协议栈。本文解决了数据链路层的协议,要将系统接入Internet,还需要在其它各层实现对应的协议。 将嵌入式系统连接到Internet将为家电上网、远程控制、远程数据采集等提供一种新的解决方案。因此,研究嵌入式系统接入Internet的方法,具有重要的技术意义和经济价值。凡是涉及到嵌入式系统和Internet连接的地方都需要网络接口,而以太网又是网络连接的主流,所以本文的嵌入式以太网络接口有很强的现实意义和应用前景。
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