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AX88180在嵌入式系统中的应用 |
| 1 概述 AX88180是台湾ASIX公司推出的一款高性能低成本的Non-PCI千兆以太网控制器，符合IEEE802.3／IEEE 802.3u／IEEE 802.3ab协议，适用于多种需要高速接入网络的嵌入式系统，在串流媒体、多媒体网络、高频宽传输等领域有广泛的应用，如影音内容分发、IP机顶盒、数字录放机、DVD录放机、高清晰电视、数字媒体转接器、家用网关以及IP电视等。 2 内部结构 AX88180内置10／100／1000 Mb／s以太网媒体存取控制器（MAC），与PHY之间采用RGMII接口：内置主机接口控制器，可以与16／32位主机方便连接，寻址方式与SRAM相同；内置40 KB SRAM网络封包缓存器，其中32 KB用于从PHY接收数据包。8KB用于主机发送数据包到PHY，可以用高效方式进行封包的存储、检索与修改；内置256字节的配置寄存器，用于主机控制和参数设置；内置EEP-ROM接口；内置IP／TCP／UDP checksum offloads，可大大减小微控制器的运算负载，改善传输反应时间。图1是AX88180的内部结构框图。  3 主要引脚功能及分布 AX88180有128个引脚，主要分为RGMII接口、HOST接口、EEPROM接口、电源接口、其他接口等。图2是AX88180的引脚分布，表1、表2分别是RGMII和HOST接口的引脚功能简介。   4 系统原理 AX88180有一个16／32位主机接口，可直接与嵌入式微处理器相连，主机可以像操作SRAM一样对其进行操作，主机给AX88180分配一个64KB的存储空间，其中0000H-7FFFH供数据接收使用，接收时AX88180发中断给主机，主机读取该地址将接收到的数据读入系统内存，然后由协议处理程序进行处理；8000H-FBFFH供发送数据使用，系统发送数据时，主机先将封包好的数据传送到此地址，然后AX88180将数据发送到网络上。AX88180与PHY之间采用RGMII连接，千兆支持全双工，10／100 Mb／s支持全双工和半双工模式。图3为系统组成的原理框图。  5 在高速数据采集系统中的应用 5.1 硬件设计 图4为嵌入式千兆网络接口在高速数据采集系统中的一个应用电路。S3C2440A是16／32位RISC微处理器，主要面向手持设备以及高性价比、低功耗应用，与AX88180之间采用总线方式相连，其地址总线、数据总线、读写信号等直接连接。AX88180的时钟信号（40 MHz～100 MHz）由S3C2440A提供，AX88180的中断信号与S3C2440A的EINT11相连：AX88180与PHY器件88E1111之间采用简化的千兆比特媒体独立接口RGMII接口，信号之间直接连接。  5.2 软件设计 程序主要由协议程序、驱动程序、应用程序等组成。协议程序可以通过主机系统移植操作系统（如嵌入式Linux）获得；驱动程序主要由初始化程序、数据接收发送程序、中断服务程序等组成。有些驱动程序可从制造商获得，有些则需要用户自己编写。下面是驱动程序中写PHY寄存器的程序代码：  6 结束语 AX88180价格低廉，功能强大，目前还未发现同类产品。本文介绍了其内部结构、功能及原理。并给出了一种具体应用设计，对嵌入式系统高速接入网络有很好的借鉴意义。 |