嵌入式以太網控制器設計

　　2.2 建立μCLinux 操作系統的開發環境

　　μCLinux 操作系統沿襲了傳統Linux 操作系統的主要特性，包括穩定、強大的網絡和文件系統支持。建立μCLinux操作系統的開發環境主要包括3 個步驟：建立μCLinux 操作系統的交叉編譯環境、μCLinux 操作系統的編譯和μCLinux 操作系統的加載。

　　2.3 RTL8019AS 驅動程序

　　設備驅動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。

　　以太網模塊驅動程序屬于網絡驅動程序。嵌入式μCLinux網絡驅動程序的體系結構可以劃分為4層，即網絡協議接口層、網絡設備接口層、設備驅動功能層和網絡媒介層。在設計網絡驅動程序時，最主要的工作就是完成設備驅動功能層，使其滿足嵌入式設備的目標功能。完成設備驅動功能層主要有2 個步驟，RTL8019AS 的初始化和網絡數據包的發送和接收。

　　2.3.1 RTL8019AS 的初始化

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

　　2.3.2 RTL8019AS數據包的發送與接收

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

　　RTL8019AS以太網控制器接收數據包時，RTL8019AS以太網控制器將網絡上的數據包接收，通過其本地DMA通道將接收到的數據包緩存于接收緩沖區中，再通過遠程DMA通道由主處理器將接收緩沖區的數據包經數據總線讀入內存單元以被程序使用。

　　2.3.3 編譯和測試RTL8019AS驅動程序

　　RTL8019AS驅動程序采用模塊加載方式。模塊加載方式具體步驟如下：

　　（1）通過module_init宏修飾的函數會在模塊加載時被調用。

　　（2）網絡設備被檢測到以后，通過調用register_netdev（）函數在μCLinux系統中把該RTL8019AS網絡設備添加到系統的網絡設備鏈表的末尾。

　　（3）如果注冊成功，則網絡設備結構體中init成員函數被調用，對設備進行初始化。

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

　　3 結語

　　嵌入式系統具有低功耗、可靠性高等突出優點。采用嵌入式系統來設計和實現帶有以太網的工業控制系統，使得工業控制系統可靠性高、性能強、實時性好，將以太網接口集成與工業控制系統中，使得對工業控制系統的遠程控制和監視變得簡單易行。因此，研制一個帶以太網接口的嵌入式工業控制系統具有重要的科學意義和價值。