電子設備日趨網絡化的背景下，作為目前廣泛使用的以太網以及TCP/IP 協議已經成為事實上最常用的網絡標準之一，它以高速、可靠、分層以及可擴充性使得它在各個領域的應用越來越靈活，很多情況下運用以太網和TCP/IP，能夠簡化結構和降低成本。但是，目前關于嵌入式以太網的設計方案不是很多，在這不多的方案中，大多是基于單片機或DSP 的。兩者都存在要外擴很多外設的問題，并且前者速度太慢，后者成本又太高，這在一些對設備尺寸要求很小的場合是不行的。

　　本設計中，采用了基于ARM內核的微處理器S3C44BOX為基礎的嵌入式系統與10MB 以太網控制芯片RTL8019AS 的接口電路和實現方法。

　　S3C44BOX芯片的介紹S3C44BOX 是基于ARM7TDMI 內核的16/32位RISC處理器。功能強大，目前已廣泛應用于手持設備、因特網設備、網絡、調制解調設備等領域。其主要特點如下。

　　1)拓展存儲控制器(帶FP/EDO/SDRAM 控制器，片選邏輯)。

　　2)8KBCache/SRAM。

　　3)LCD控制器(可直接控制DSTN/STN 的各種灰度/256 彩色LCD 屏，最大支持分辨率為1600 1 600)。

　　4)2通道UART，波特率可高達115200B/s，并內置16字節FIFO，同時兼容Irdal.0規范。

　　5)I2C和I2S接口(音頻數據接口)。

　　6)71個通用I/O 端口和8 個外部中斷。

　　7)5路PWM 定時器和1 路內部定時器。

　　8)8通道10位ADC(采樣速率為100Kbit/s)。

　　9)2路GDMA/2路外圍DMA 。

　　10)電源控制器。

　　11)看門狗。

　　12)實時時鐘。

　　硬件電路組成

　　本方案硬件電路使用的芯片主要有微處理器S3C44BOX、RTL8019AS、74LV138和FB2022(網卡變壓器)，其硬件框圖如附圖所示。處理器S3C44BOX與RTL8019AS的接口采用UTP RJ-45接口。RTL8019AS與主機有三種接口工作模式：

　　＊跳線方式，網卡的I/O和中斷由跳線決定。

　　＊即插即用方式，由軟件進行自動配置plug and play。

　　＊免跳線方式，網卡的I/O和中斷由外界的93C46里的內容決定。

　　在嵌入式應用場合，如果不使用93C46的話，可以降低成本，同時又減少連線，因此，本文采用第1 種方式即跳線方式，即通過設置RTL8019AS的65腳jp為高電平(接到Vcc或通過一個10kΩ的上拉電阻)來實現。

　　RTL8019AS是性價比高且帶有即插即用功能的全雙工以太網控制器，它的主要特點包括：符合EthernetⅡ與IEEE802.3標準；全雙工，收發可同時達到10Mbit/s的速率；內置16KB的SRAM，用于收發緩沖，減低對主處理器的要求；支持UTP、AUI、BNC自動檢測，還支持對10BaseT拓撲結構的自動極性修正；允許4個診斷LED 引腳編程輸出。RTL8019AS內部有2個RAM區：1塊16KB，地址為0x4000～0x7fff；1塊32 B，地址為0x0000～0x001f。RAM 按頁存儲，每256 B為一頁。

　　本方案中將RTL8019AS 的RAM 的前12 頁(0x4000～0x4Bff)作為發送緩沖區，后52頁(0x4c00～0x7fff)作為接收緩沖區，第0頁只有32B，用來存儲以太網的物理地址。

　　RTL8019AS 具有32 個輸出/ 輸出地址，地址偏移量為00H～1FH。其中00H～0FH 具有16 個地址為寄存器的地址，寄存器分為page0～page3，由RTL8019AS 中的命令寄存器CR中的PS1 和PS0 位來決定要訪問的頁。復位端口包括18H～1FH 共8 個地址，用于RTL8019AS 的復位。

　　軟件設計

　　編寫控制以太網接口程序的步驟。

　　(1)μC/OS Ⅱ實時操作系統的移植

　　μc/os Ⅱ是一種開放源碼的實時嵌入式操作系統，是一個可移植，可裁減，可固化的占先式多任務操作系統，已被應用到多種微處理器上，其大部分源碼是ANSI C 語言編寫的。

　　移植工作包括以下幾個內容：a.設置：OS_CPU.H 中與處理器和編譯器相關的代碼。b.用C 語言改寫OS_CPU_C.C 中６個與操作系統相關的簡單函數。c. 用匯編語言改寫OS ＿CPU ＿A..ASM 中的4 個與處理器相關的函數。

　　1)OS＿CPU.H 文件包括#define、typedef定義與CPU相關信息。因不同的處理器有不同的字長，所以μC/OS Ⅱ的移植包括一系列的類型定義，以確保可移植性。如INT16U 數據類型總是代表16 位無符號整數，將μC/OS Ⅱ移植到32 位處理器上，也就意味著INT16U 實際上為無符號短整型數而不是無符號整型數。

　　2)OS ＿CPU ＿C.C 文件OSTaskCreatHook()、OSTaskDelHook()、OSTaskSwhook()、OSTaskStatHook()、ＯSTaskCreakHook()，這些函數為用戶定義，實際需要修改的只有OSTaskStkIinit()函數。OSTaskStkIinint()用來初始化任務堆棧，初始狀態的堆棧模擬發生一次中斷后的堆棧結構。由于在ARM 中堆棧是按32 位數據類型來進行操作，所以堆棧數據類型OS ＿STK 聲明為32 位無符號整數。