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　　3.2　ARM与以太网控制器之间的通信设计

　　系统平台实现了以太网接口。提供了以太网芯片的驱动，支持网络功能。以太网控制芯片的数据、地址和控制信号与EP7312的总线相连，如图3所示。片选信号使用EP7312的扩展片选信号nCS2。

图3　以太网接口原理图

　　RTL8019默认的I/O基地址是300H，用到的地址空间为300H～3FFH，因此使用到EP7312的低4位地址线，将RTL8019上的SA19～SA10和SA7～SA5接为地，SA9、SA8接为VCC。RTL8019AS使用的是16位数据总线方式，因此，将RTL8019上的IOCS16B引脚通过10K的上拉电阻接为VCC；通过IO模式读写以太网控制器，所以SMEMRB和SMEMWB引脚通过上拉电阻接为VCC。

　　当EP7312向网上发送数据时，先将一帧数据通过远程DMA通道送到RTL8019AS中的发送缓存区，然后发出传送命令；当RTL8019AS完成了上一帧的发送后，再开始此帧的发送。RTL8019AS接收到的数据通过MAC比较、CRC校验后，由FIFO存到接收缓冲区；收满一帧后，以中断的方式通知EP7312。FIFO逻辑对收发数据作16字节的缓冲，以减少对本地DMA请求的频率。

　　以太网控制器有两个指针寄存器来控制缓冲区的存储过程，当前页面指针curr和边界指针bnry。curr指向新接收到帧的起始页面，即接收缓冲环的写页面指针；bnry指向读过的最后一个页面，即接收缓冲环读页面指针。自定义指针next_page，表示存储分组缓冲区的边界，初始值为next_page=bnry，读取一页数据后由软件执行bnry加1，curr自动加1。curr不等于bnry时，表示有新的数据包在缓冲区中，读取一包的前四个字节，前四个字节并不是以太网数据包的内容。分别表示数据包存放的页地址和已接收的数据的字节数。如果curr=0，表示读取出错，返回null。如果bnry>0x7f，则bnry=0x4c。

　　4　嵌入式系统软件设计

　　4.1　BootLoader的设计

　　该嵌入式系统引入了Linux操作系统，可以给系统下的任务提供调度机制，简化任务中的需求操作，当需求变化时只需要改变任务内容，然后重新和操作系统发布即可。

　　本系统中EP7312采用的是外部启动方式，也就是从CS[0]片选的外部NORFLASH启动，系统启动后，执行启动代码，即初始化CPU、内存控制器以及片上设备，然后配置存储映射。启动代码随后执行一个引导装载程序bootloader，将内核从FLASH中解压到SRAM中，然后跳转到内核的第一条指令处执行，内核运行。

　　bootloader完成从硬件启动到操作系统启动的过渡，用于初始化硬件和启动操作系统。在内核运行之前需要bootloader作为系统驱动程序完成加载内核和一些辅助性的工作，然后跳转到内核代码的起始地址并执行。对于该系统来说选择EP7211所使用的bootloader—Shoehorn，然后做一些改动。如调整系统各个寄存器的地址值；设定SDRAM控制器；调整UART1的波特率等。Shoehorn代码分为host端和target端两部分，一部分由eth.c、serial.c、shoehorn.c和util.c组成，由这些文件编译生成host端的可执行文件shoehorn；另一部分由ini.s和loader.c组成，编译生成一个小于2KB的文件loader.bin,这个二进制文件会被下载到target端的SRAM中用来引导系统的启动。通过一系列的主机与开发板之间的握手通信、下载程序的方式使得代码相对分散，减小开发板上起始代码的大小，以满足目标板上下载代码的限制。

　　4.2　内核的配置

　　该嵌入式系统选择了较成熟稳定的Linux-2.4.13版本内核。为了避免修改内核定制代码

　　时造成代码的不稳定和失去代码的灵活性，可以通过选择合适的版本内核，修改该配置文件，裁剪不必要的功能，再编译出符合新配置的内核，得到既满足应用功能要求同时体积又小的内核，产生一个隐藏文件/usr/src/linux/.config。该文件记录了对内核具体功能模块的选择和配置。

　　内核配置时，大部分的选项都可以使用缺省值，只有小部分需要根据需求选择，将与内核关系比较近且经常用到的功能代码直接编译进内核；将不经常用到的代码编译为可加载模块，有利于减小内核的长度，增加灵活性。

　　4.3　驱动程序的设计

　　在Linux操作系统中驱动程序是操作系统内核与硬件设备直接的接口。驱动程序屏蔽了硬件的细节。在应用程序看来硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。

　　设备驱动程序可以设计模块化方式。不必编译进内核，而是被分别编译并链接成一组目标文件，这些文件可以被载入正在运行的内核，或从正在运行的内核中卸载。可以减少内核的长度，具有很大的灵活性。