嵌入式系统以太网接口设计与Linux驱动实现

"嵌入式系统的以太网接口设计及Linux驱动借鉴" 嵌入式系统的以太网接口设计是指在嵌入式系统中实现以太网接口的设计和实现，以太网接口是嵌入式系统中的一个重要组件，它可以使嵌入式系统连接到局域网中，实现数据的传输和通信。 以太网概述 以太网（Ethernet）是当今局域网采用的最通用的通信协议标准。在以太网中，所有计算机被连接在一条电缆上，采用带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓扑结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆、多端口集线器、网桥或交换机构成。 按照OSI（Open System Interconnection Reference Model，开放式系统互联参考模型）7层参考模型，以太网定义的是物理层（PHY）和数据链路层（对应以太网的MAC层）的标准。 嵌入式系统的以太网接口设计 嵌入式系统的以太网接口设计主要包括两个部分：MAC层控制器和PHY层控制器。MAC层控制器负责完成数据帧的封装、解封、发送和接受功能，而PHY层控制器负责完成物理层的传输。 MAC层控制器和PHY层控制器的连接可以通过MII、RMII等接口实现的。在IEEE802的标准系列中，数据链路层包括LLC和MAC两个子层。其中MAC层负责完成数据帧的封装、解封、发送和接受功能。 PHY层的结构随着传输速率的不同而有一定的差异。对于1OBaseT等网络，从以太网PHY芯片输出的就是传输所需的差分信号。然而，还需要一个网络隔离变压器组成图2的结构。网络隔离变压器可起到抑制共模干扰、隔离线路以及阻抗匹配等作用。 DM9000A以太网控制器 DM9000A是中国台湾DAVICOM公司推出的高速以太网接口芯片，其基本特征是： * 集成10/100M物理层接口 * 内部带有16K字节SRAM用作接收发送的FIFO缓存 * 支持8/16bit两种主机工作模式 * 通过HP认证的AUTO-Mdix（支持直接互连自动翻转）功能 * 支持TCP/IP加速，减轻CPU负担，提高整机效能 * 10ns I/O读写时间 DM9000A以太网控制器遵循IEEE颁布的802.3以太网传输协议。该电路还集成了EEPROM接口，自举时通过EEPROM接口输入到芯片中，从而实现自动初始化。 Linux驱动设计 为了使嵌入式系统的以太网接口能够正确工作，需要设计Linux驱动程序。Linux驱动程序的设计需要考虑到以太网接口的硬件特征，例如PHY层和MAC层的控制器，DMA传输机制等。 在Linux驱动程序的设计中，需要使用Linux的网络协议栈，例如TCP/IP协议栈，来实现数据的传输和通信。在驱动程序中，需要实现以太网接口的初始化、数据传输和接收、错误处理等功能。 嵌入式系统的以太网接口设计及Linux驱动借鉴是嵌入式系统中一个重要的组件，它可以使嵌入式系统连接到局域网中，实现数据的传输和通信。