摘要:tcp/ip協議棧大規(guī)模集成電路s7600a的結構、功能、硬件接口和應用程序接口;介紹一個基于實時任務操作系統(tǒng)μs/os的s7600a應用方案,此方案實現了嵌入式系統(tǒng)的internet接入。 隨著電子設備智能化要求的提高和各種功能強大的微處理器的推出,嵌入式系統(tǒng)逐漸成為許多電子設備不可缺少的一部分,并處在前所未有的發(fā)展期;而互聯網概念的深入人心更為嵌入式系統(tǒng)與互聯網的結合提出了要求。嵌入式系統(tǒng)接入internet以后,不僅實現了設備的遠程控制、維護和升級,而且從另外一層意義上講,接入internet的設備已經成為網絡共享資源的一部分??梢哉f這是自電子設備智能化以來設計思想的又一次飛躍。 同時,軟件協議棧的引入無疑要占用更多的系統(tǒng)資源,對于嵌入式系統(tǒng)來說是很可觀的。s7600a tcp/ip硬件協議棧芯片很好地解決了資源和成本有限的嵌入式系統(tǒng)的internet接入問題。 入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產品、面向應用的,它必須與具體應用相結合才會具有生命力、才更具有優(yōu)勢。因此可以這樣理解上述三個面向的含義,即嵌入式系統(tǒng)是與應用緊密結合的,它具有很強的專用性,必須結合實際系統(tǒng)需求進行合理
p網絡通信協議。該協議的解決方案總體上可分為兩大類。第一類是直接在嵌入式設備上實現tcp/ip,使之直接連上internet。這實質上是由mcu及內部固化tcp/ip協議的芯片組成應用系統(tǒng)的核心,mcu可以直接撥號上網,這種方法的硬件電路相對簡單,也不需要中間環(huán)節(jié)的支持。但是由于使用了tcp/ip協議芯片,因此需要大容量的程序存儲器,而且要求mcu有較高的運行速度。同時,應用程序設計師還必須熟悉tcp/ip協議,且軟件設計復雜,工作量大。目前,此方案的典型代表有sx-stack、sciko公司的s7600a芯片;第二類是使嵌入式設備經過通信轉換后,再通過公用的tcp/ip轉接口(網關gateway)與intemet相連。目前有以下幾種方式: (1)通過使用獨立于微控制器mcu的專用的網絡接口芯片來完成單片機與網關間的協議轉換,并以此作為鏈接到internet的橋梁。例如韓國wiznet公司的w5100芯片; (2)用單片機控制以太網網卡進行數據傳輸,此時必須加載tcp/ip協議到單片機中; (3)用代理協議來完成與網關間的協議轉換。 本設計采用獨立于微控制器mcu的專用網絡
聯網的時代已經來臨. 據網絡專家預測,將來在互聯網上傳輸的信息中,有70%來自小型嵌入式系統(tǒng). 因此,對嵌入式系統(tǒng)接入internet網絡的研究是有必要的. 目前有兩種方法可以實現單片機系統(tǒng)接入internet.一種方法是利用nic(網絡控制/ 網卡) 實現網絡接口,由單片機來提供所需的網絡協議. 另外一種方法是利用具有網絡協議棧結構的芯片和phy(物理層的接收器) 來實現網絡接口,主控制器只負責往協議棧結構芯片的某個寄存器里放上適當的數據. 美國seiko instrument 公司生產的s7600a 就是具有這種結構的芯片. 與此同時,用fpga實現單片機系統(tǒng)接入internet的方法也日益受到人們的重視. fpga是現場可編程門陣列的縮寫,是近年來發(fā)展迅速的大規(guī)??删幊唐骷?具有密度高,速度快,功耗小、使用方便等特點 ,在嵌入式系統(tǒng)設計中得到了廣泛的應用. 以mcu 為核心,采用fpga 設計實現外圍電路,不僅可以使設計的電子產品小型化、集成化和實現高可靠性,還大大縮短了設計周期,減少了設計費用,降低了設計風險. 本文提出采用fpga實現網絡協議棧,著重介紹以太網mac 子層協議的硬