ARM7平臺下基于VxWorks的網絡接口設計

1 硬件設計

　　核心CPU采用三星公司的S3C44B0。S3C44B0采用ARM7TDMI內核，它通過提供全面的、通用的片上外設，大大減少了系統電路除處理器以外的元器件配置，降低了系統成本。 網絡接口芯片采用Realtek公司生產的RTL8019AS。它是一款高度集成的以太網控制器，不僅集成了MAC(介質訪問控制)子層和物理層的性能，而且與NE2000兼容，具有軟件可移植性強以及價格低廉等優點。

　　S3C4480與RTL8019AS的硬件接口原理如圖1所示。從圖1中可以看出，RTL8019AS的使能端連到S3C44B0的nGCS3，因此它的地址映射在系統的Bank3上，基地址為0x06000000。RTL8019AS支持8位／16位數據總線，在本電路中采用16位方式。

RTL8019AS共有32個輸入／輸出地址，對應地址偏移量為0x00～0x1f?，F分別說明如下：

　　①0x00～0x0f的16個地址，為寄存器地址。

　?、?x10～0xl7的8個地址，為數據讀寫端口地址。它們都是一樣的，每個都可以用來做數據讀寫端口，只要用其中一個就可以了。

　　③0x18～0x1f的8個地址，為復位端口。它們的功能都是一樣的。但需要注意，實際上只有0x18、0x1a、0x1c、0xle這幾個復位端口是有效的，其他不要使用；因為有些兼容卡不支持0xl9、0xlb、Oxld等奇數地址的復位。

在軟件設計時，尤其要注意以下兩點：

　?、賀TL8019AS的地址線從SA0～SA4依次連到S3C4480的ADDR1～ADDR5上，因此，RTL8019的寄存器地址要左移1位。

　　②RTL8019AS使用EXINT1中斷，且上升沿觸發。

2 軟件實現

2.1 VxWorks的網絡協議棧和MUX接口

　　VxWorks中的網絡協議棧叫作"SENS(Scalable En-hanced Network STack)"，即可裁減增強網絡協議棧。SENS是基于4.4BSDTCP／IP協議棧發展而來的。它包含了許多4.4BSDTCP／IP協議棧沒有的協議；而且SENS在實現一些協議功能時增加了許多新特性。如在IP協議實現時增加了多播功能。SENS協議棧層次如圖2所示。

　　SENS的基本特征與傳統的TCP／IP網絡協議棧相似，但從圖2中可以看出，SENS最大的特點是在數據鏈路層和網絡協議層之間多了MUX層。在SENS中網絡接口的驅動程序叫作"END(Enhanced Network Driver)"，即增強型網絡驅動程序，它處于數據鏈路層。IP層和TCP／UDP層合稱為"網絡協議層"。在數據鏈路層和網絡協議層之間有應用程序接口(API)，這個接口在SENS中叫作"MUX(Multiplexer)接口"。MUX接口如圖3所示。MUX接口起到隔離網絡驅動程序與網絡協議的作用。在老式的BSD4.3的驅動模式下，網絡驅動程序和協議是緊密聯結的，無論協議還是驅動程序都需要了解對方的數據結構。而在新的基于MUX的模式下，驅動程序和協議并不需要了解對方。它們通過MUX接口來通信。例如，在收到一個包后，網絡驅動程序并不直接訪問協議的數據結構；相反，當準備將數據傳給協議層時，它調用一個MUX提供的函數，該函數處理把數據傳給協議層的細節。這使得添加一個新的驅動程序或協議十分容易。MUX實現了下面的一套函數集：muxBind()、muxUn-bind()、muxDevLoad()、muxDevUnload()、muxReceive()、muxError()、muxSend()、muxTxRestartRtn()、muxM castAddrDel()、muxMcastAddrGet()、mux-PollSend()、muxMcastAddrAdd()、muxPollReceive()、muxIoctrl()。網絡驅動程序和協議都要調用上面的函數，不需要為它們添加任何附加代碼。