ARM9 AT91RM9200T實現(xiàn)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)通訊
出處:電子發(fā)燒友 發(fā)布于:2018-09-27 14:13:09
2 硬件設(shè)計
本系統(tǒng)采用ATMEL公司生產(chǎn)的微處理器AT91RM9200T 。其處理速度可達(dá)200MIPS,同時它也具有USB、Earthnet、支持RS485的紅外串口、IIC、SPI、SSC等豐富的片內(nèi)資源。網(wǎng)口控制芯片DM9161, SDRAM和Flash接口。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。
2.1 AT91RM9200T簡介
AT91RM9200T是英國ATMEL公司出品的一款工業(yè)級ARM9微處理器,處理速度可達(dá)200MIPS。其集成了USB 2.0 全速主機(jī)和設(shè)備端口及與10/100 Base-T 以太網(wǎng)媒體訪問控制器(MAC)。
2.2存儲器接口電路
存儲器接口電路包括兩個方面:一是RAM接口,主要存儲數(shù)據(jù),采用PCI接口方式;二是Flash接口,主要存儲操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件,采用并口形式與CPU相連。
2.2.1 Flash 存儲器接口電路
Flash 在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼、常量表以及一些系統(tǒng)掉電后要保存的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用Intel 公司生產(chǎn)的NOR flash,與NAND flash 相比,它的優(yōu)點是可以直接從flash中運行程序,但是工藝復(fù)雜,價格比較貴。
2.2.2 SDRAM 接口電路
SDRAM 是高速的動態(tài)隨機(jī)存取存儲器,在系統(tǒng)中主要用作程序的運行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。與Flash 存儲器相比較,SDRAM 不具有掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性,但其存取速度大大高于Flash 存儲器,且具有讀/寫的屬性。
本系統(tǒng)采用兩片HY57V641620 并聯(lián)構(gòu)成32 位的SDRAM 存儲系統(tǒng),一片為高16 位,另一片為低16位。兩片HY57V641620 的CLK 端接的SDCLK 端、CLE 端接AT91RM9200的 CLE 端。
3 軟件設(shè)計
本系統(tǒng)采用Linux 作為操作系統(tǒng)。Linux具有以下特點:
(1)采用階層式目錄結(jié)構(gòu),文件歸類清楚、容易管理;
(2) 支持多種文件系統(tǒng),如FAT16,FAT32,NTFS等;
(3)具備高度移植性。
3.1 網(wǎng)絡(luò)程序的設(shè)計
3.1.1 Linux 下的網(wǎng)絡(luò)編程協(xié)議分析
Linux 下的TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的各層之間的通訊是通過一系列互相連接層的軟件來實現(xiàn)的,結(jié)構(gòu)層次如圖2 所示。
其中socket 層由專門用來處理Socket 的通用套接字管理軟件處理。
網(wǎng)絡(luò)程序是由客戶端和服務(wù)器端兩部分組成。服務(wù)器端建立步驟為socket-->bind-->listen-->accept。客戶端socket-->connect。Linux通過套結(jié)字socket和其他函數(shù)的調(diào)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。以下是網(wǎng)絡(luò)程序部分函數(shù):
3.2 Linux中網(wǎng)絡(luò)通信編程的實現(xiàn)
在編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時,需注意計算機(jī)中的數(shù)據(jù)存儲有兩種字節(jié)優(yōu)先順序:高位字節(jié)優(yōu)先和低位字節(jié)優(yōu)先。在互聯(lián)網(wǎng)上,是以高位字節(jié)優(yōu)先順序傳輸數(shù)據(jù)的。
下面給出部分Linux下網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用程序的源代碼實例。
int main() 函數(shù)中部分代碼如下:
其中,使用庫函數(shù)inet_pton()將輸入的字符串IP轉(zhuǎn)換為connect函數(shù)可識別的整數(shù)uiip。
4 結(jié)束語
本設(shè)計已在ARM9開發(fā)板上實現(xiàn)了基于嵌入式網(wǎng)關(guān)的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊。它結(jié)合目前飛速發(fā)展的32位嵌入式技術(shù),采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),應(yīng)用豐富,內(nèi)嵌嵌入式Web服務(wù)器,用于遠(yuǎn)程控制、設(shè)置、和監(jiān)視設(shè)備的狀態(tài)。通過以太網(wǎng)實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的信息傳遞以及音頻、視頻等占用大量帶寬的數(shù)據(jù)的傳輸,將以前單片機(jī)時代的低速傳輸模式升級為使用100M帶寬的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。開發(fā)者可根據(jù)實際情況編寫上層應(yīng)用軟件,即可解決大多數(shù)的工控設(shè)備和通訊設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通訊問題,實現(xiàn)“嵌入式Internet”。
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