基于ARM Cortex-M3的嵌入式網絡播放系統

2 系統硬件模塊設計
2．1 以太網接口
ENC28J60是獨立的以太網控制器，采用業界標準的SPI串行接口，具有10 Mb／s SPI接口，符合IEEE802．3協議，內置10 Mb／s以太網物理層器件(PHY)及介質訪問控制器(MAC)。另外，它還具有可編程8 KB雙端口SRAM緩沖器，此緩沖存儲器具有靈活可靠的數據管理機制，以高效方式進行信息包的存儲、檢索和修改，以減輕主控器件的內存負荷。

圖2為網絡接口硬件連接示意圖。ENC28J60通過SPI總線實現與LM3Sll38的數據傳輸，CS為片選信號，SCLK為時鐘信號，MOSI／MISO為數據傳輸串口。此外，ENC28J60還與網絡變壓器HR901l70A相連，引出剛45接口。
2．2音頻接口
VSl003音頻編解碼器為VSl0XX系列第3代產品，包括MP3／WMA／MIDI解碼和ADPCM編碼2個單器件。其內置有高性能、低功耗的DSP處理核(VSDSP)，工作內存，可供用戶程序使用的5．5 KB RAM，串行SPI總線接口，高質量的采樣頻率可調的過采樣D／A轉換器以及16位的過采樣A／D轉換器。圖3為音頻編解碼器模塊硬件連接示意圖，VSl003采用SPI總線與LM3Sll38實現通信。其中，SCLK為輸入時鐘，CS為片選信號，MOSI／MISO為數據串口，Demand為命令有效信號，VSl003外接音頻輸出設備。

2．3 USB控制接口
CH375是一款支持USB-HOST主機方式和USB-DE-VICE／SLAVE從設備方式的器件，主機端點輸入和輸出緩沖區各64字節，支持常用的12 Mb／s全速USB設備，支持USB設備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸。內置固件處理海量存儲設備的專用通訊協議，支持Bulk-Only傳輸協議和SCSI，UFI，RBC或等效命令集的USB存儲設備。

圖4為USB控制接口模塊硬件連接示意圖，CH375通過UART串口與LM3S1138傳輸數據，*****為中斷信號，TXD／RXD為數據傳輸串口，CH375連接USB存儲設備。

3 系統軟件設計
μC／OS-II是專門為嵌入式應用設計的實時操作系統內核，其具有以下優點：源代碼公開，代碼結構清晰，注釋詳盡，組織有條理，具有良好的可擴展性和可移植性，最多可以管理60個任務。該系統移植的μC／OS-II由用戶層、中間件層、μC／OS-II源碼層、μC／OS-II移植層和驅動庫組成。用戶層存放用戶代碼及設置，其中Main．c是用戶編寫任務處，Main．h定義堆棧大小及優先級；中間件層Middleware存放UART、SPI等串口通信中間件和TCP／IP協議棧LwIP；μC／OS-II源碼層Source存放μC／OS-II的源代碼；μC／OS-II移植層Port存放μC／OS-Ⅱ基于LM3S的移植代碼，包括OS_CPU_C．C，OS_CPU_A．A，OS_CPU．C等3個必要文件；驅動庫層是直接面向硬件設備層，它是硬件設備和應用程序之間的樞紐，直接與系統底層的硬件設備打交道，按照硬件設備的具體工作方式讀寫設備寄存器。將寄存器的數據與應用軟件交互，ENC28J60、VSl003和CH375的驅動函數都在該層。
3．1網絡驅動程序
本系統采用ENC28J60以太網控制器，需編寫網絡設備驅動程序，實現低層網絡接口及硬件函數驅動。該驅動程序設計主要包含網卡的初始化和數據的發送接收。