1 引言

　　在嵌入式系統時代，所有的設備都要網絡化，這是未來科技發展的趨勢。而在自動化領域有成千上萬的傳感器，控制器及其他設備。而他們之間最常用的通信接口就是 RS-232 串口。而隨著通信技術的進步，這種簡單的通信方法越來越不能適應需要。而高度成熟的網絡技術為這一問題的解決提供了一種思路。在實際工作中，筆者為了通過Internet讀取只有RS-232串口的傳感器中數據，基于S3C4510B設計了一個串口網絡服務器的最小系統。

　　2 硬件設計

　　本系統微處理器采用三星公司的硬件S3C4510B,網口控制芯片采用Realtek公司的RTL8201,串口控制芯片采用常見的MAX232.主要芯片都是高度集成，接線簡潔，原理清晰。體系結構如圖1所示。

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　　2.1 S3C4510B簡介

　　S3C4510CPU芯片是samsung公司arm7TDMI系列中的一個型號，其工作頻率為50MHZ,片內集成了豐富的通用模塊，含有支持10M/100M自適應的以太網控制器，可以直接通過PHY芯片引出以太網接口。已太網PHY芯片選用Intel公司的lxt972a芯片，它具有10M、100M自適應收發功能，支持全雙工操作，經過網絡變壓器YL18-2050S連接到RJ45,進行收發數據包功能。此外，該系統還使用聊2MBFlash,16MBSDRAM和512KBSRAM作為存儲器。

　　2.2 FLASH存儲器接口電路

　　FLASH閃存閃存的英文名稱是"FlashMemory",一般簡稱為"Flash",它屬于內存器件的一種。不過閃存的物理特性與常見的內存有根本性的差異：目前各類DDR、SDRAM或者RDRAM都屬于揮發性內存，只要停止電流供應內存中的數據便無法保持，因此每次電腦開機都需要把數據重新載入內存;閃存則是一種不揮發性(Non-Volatile)內存，在沒有電流供應的條件下也能夠長久地保持數據，其存儲特性相當于硬盤，這項特性正是閃存得以成為各類便攜型數字設備的存儲介質的基礎。

　　本系統中采用的Flash存儲器日本富士公司生產的MBM29F016.具有16M位(2M字節)、單一5V供電的閃速存儲器。2M字節的數據區被分為32個64k字節的區段，因而具有靈活擦除功能。

　　Flash在本系統中用來存放uClinux操作系統程序代碼。系統上電或復位后從此處獲取指令并開始執行。因此S3C4510B的nRCS<0>接至MBM29F016的CE#端。RES#端接系統服務信號。OE#接S3C4510B的nOE,

　　WE#端接S3C4510B的nWBE<0>.地址總線[a19~A0]與S3C4510B的地址總線[ADDR19~ADDR0]相連。16位數據總線[DQ15~DQ0]與S3C4510B的低16位數據總線[XDATA15~XDATA0].

　　2.3 SDRAM接口電路

　　SDRAM:SynchronousDynamicRandomAccessMemory,同步動態隨機存儲器，同步是指Memory工作需要同步時鐘，內部的命令的發送與數據的傳輸都以它為基準;動態是指存儲陣列需要不斷的刷新來保證數據不丟失;隨機是指數據不是線性依次存儲，而是自由指定地址進行數據讀寫。SDRAM從發展到現在已經經歷了四代，分別是：第一代SDRSDRAM,第二代DDRSDRAM,第三代DDR2SDRAM,第四代DDR3SDRAM.(顯卡上的DDR已經發展到DDR5)

　　與Flash存儲器相比較，SDRAM不具有掉電保持數據的特性，但其存取速度大大高于Flash存儲器，且具有讀/寫的屬性。因此，SDRAM在系統中主要用作程序的運行空間、數據及堆棧區。當系統啟動時，CPU首先從復位地址0x0處讀取啟動代碼，在完成系統的初始化后，程序代碼一般應調入SDRAM中運行，以提供系統的運行速度。同時，系統及用戶堆棧、運行數據也都存放在SDRAM中。與Flash存儲器相比，SDRAM的控制信號較多，其連接電路也相對復雜。

　　本系統采用兩片HY57V641620并聯構成32位的SDRAM存儲系統，其中一片為高16位，另一片為低16位。兩片HY57V641620的CLK端接的SDCLK端。兩片HY57V641620的CLE端接S3C4510B CLE端。兩片HY57V641620的A11~A0接S3C4510B ADDR<11>~ADDR<0>;高16位片的DQ15~DQ0接S3C4510B 的數據總線的高16位XDATA<31>~XDATA<16>;低16位片的DQ15~DQ0接S3C4510B的數據總線的低16位XDATA<15>~XDATA<0>.

　　2.4 RTL8201接口電路

　　RTL8201是Realtek公司生產的一種全雙工以太網控制器，由于其優良的性能、廉價的價格，使其在市場上10MbpsiISA總線網卡中占有相當的比例。按數據鏈路的不同，可以將RTL8201內部劃分為遠程DMA(remote,DMA)通道和本地DMA(local DMA)通道兩部分。本地DMA完成控制器與網線的數據交換，主處理器收發數據只需對遠程DMA操作。當主處理器要向網上發送數據時，先將一幀數據通過遠程DMA通道送到RTL8201中的發送緩存區，然后發出傳送數據命令。RTL8201在完成了上一幀的發送后，再完成此幀的發送。RTL8201接收到的數據通過MAC比較，CRC校驗后，由FIFO存到接收緩沖區，收滿一幀后，以中斷的方式通知主處理器。

　　由于S3C4510B片內已有帶MII接口的MAC控制器，而RTL8201也提供了MII接口，各種信號的定義也很明確，因此RTL8201與S3C4510B的連接也比較簡單。直接將兩者的同名端連接即可。