DM9000网络接口在ARM/Linux下的设计与驱动实现

"这篇文章主要探讨了基于ARM架构的嵌入式系统中，如何设计和实现DM9000网络接口的驱动程序。作者袁安富和夏生凤来自南京信息工程大学信息与控制学院，他们深入研究了嵌入式系统，并以ARM920T系列处理器S3C2440和DM9000网络接口芯片为基础，阐述了在Linux操作系统下网络设备驱动的设计和实现过程。" DM9000是嵌入式系统中常用的以太网控制器，它提供了一种高效、低成本的方式将嵌入式设备接入网络。在ARM架构的S3C2440处理器上，DM9000芯片通过物理接口与处理器进行通信，实现数据的发送和接收。在Linux环境下，为了使DM9000能够正常工作，需要编写相应的设备驱动程序。 文章详细介绍了驱动设计的关键步骤，包括硬件接口设计、中断处理、DMA传输以及网络协议栈的交互等。首先，硬件接口设计涉及DM9000与S3C2440之间的连接，包括地址映射、中断请求线连接等。其次，中断处理是驱动程序的重要部分，用于及时响应网络活动，如数据包的接收或发送完成。DM9000支持DMA（直接内存访问）传输，可以减少CPU的负担，提高数据传输效率。最后，驱动程序需要与Linux内核的网络协议栈对接，遵循网络设备驱动的通用模型，实现网络帧的接收和发送功能。 在Linux操作系统下，网络设备驱动通常分为用户空间和内核空间两部分。驱动的上层接口提供给用户空间应用程序，如socket API，而底层接口则与内核的网络子系统交互。驱动的实现涉及到设备注册、初始化、数据收发函数、中断处理函数以及设备卸载等核心模块。 DM9000驱动的实现过程包括以下步骤： 1. 初始化：配置DM9000的寄存器，设置工作模式，如半双工或全双工，以及速度（10Mbit/s或100Mbit/s）。 2. DMA配置：设置DMA传输的相关参数，确保数据能正确地从网络接口到内存之间传输。 3. 中断处理：注册中断处理函数，当网络活动发生时，由中断服务程序执行相应操作。 4. 网络设备注册：向内核注册网络设备，使内核能够识别并管理该设备。 5. 数据收发：实现数据包的接收和发送函数，与协议栈进行交互。 通过以上设计和实现，DM9000驱动使得嵌入式系统能够在Linux环境下接入网络，为其他应用提供网络功能。这样的工作不仅提供了具体的实现示例，也为其他类似的网络接口驱动开发提供了参考和借鉴。 关键词: 嵌入式系统; DM9000网络接口; ARM920T; S3C2440; Linux驱动程序; DMA传输; 中断处理