AX88180在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用

AX88180是臺灣ASIX公司推出的一款高性能低成本的Non-PCI千兆以太網(wǎng)控制器，符合IEEE802。3／IEEE802。3u／IEEE802。3ab協(xié)議，適用于多種需要高速接入網(wǎng)絡(luò)的嵌入式系統(tǒng)，在串流媒體、多媒體網(wǎng)絡(luò)、高頻寬傳輸?shù)阮I(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如影音內(nèi)容分發(fā)、IP機(jī)頂盒、數(shù)字錄放機(jī)、DVD錄放機(jī)、高清晰電視、數(shù)字媒體轉(zhuǎn)接器、家用網(wǎng)關(guān)以及IP電視等。

2內(nèi)部結(jié)構(gòu)

AX88180內(nèi)置10／100／1000Mb／s以太網(wǎng)媒體存取控制器(MAC)，與PHY之間采用RGMII接口：內(nèi)置主機(jī)接口控制器，可以與16／32位主機(jī)方便連接，尋址方式與SRAM相同;內(nèi)置40KBSRAM網(wǎng)絡(luò)封包緩存器，其中32KB用于從PHY接收數(shù)據(jù)包。8KB用于主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包到PHY，可以用高效方式進(jìn)行封包的存儲、檢索與修改;內(nèi)置256字節(jié)的配置寄存器，用于主機(jī)控制和參數(shù)設(shè)置;內(nèi)置EEP-ROM接口;內(nèi)置IP／TCP／UDPchecksumoffloads，可大大減小微控制器的運(yùn)算負(fù)載，改善傳輸反應(yīng)時間。圖1是AX88180的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。

3主要引腳功能及分布

AX88180有128個引腳，主要分為RGMII接口、HOST接口、EEPROM接口、電源接口、其他接口等。圖2是AX88180的引腳分布，表1、表2分別是RGMII和HOST接口的引腳功能簡介。

4系統(tǒng)原理

AX88180有一個16／32位主機(jī)接口，可直接與嵌入式微處理器相連，主機(jī)可以像操作SRAM一樣對其進(jìn)行操作，主機(jī)給AX88180分配一個64KB的存儲空間，其中0000H-7FFFH供數(shù)據(jù)接收使用，接收時AX88180發(fā)中斷給主機(jī)，主機(jī)讀取該地址將接收到的數(shù)據(jù)讀入系統(tǒng)內(nèi)存，然后由協(xié)議處理程序進(jìn)行處理;8000H-FBFFH供發(fā)送數(shù)據(jù)使用，系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，主機(jī)先將封包好的數(shù)據(jù)傳送到此地址，然后AX88180將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。AX88180與PHY之間采用RGMII連接，千兆支持全雙工，10／100Mb／s支持全雙工和半雙工模式。圖3為系統(tǒng)組成的原理框圖。

5在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

5。1硬件設(shè)計

圖4為嵌入式千兆網(wǎng)絡(luò)接口在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的一個應(yīng)用電路。S3C2440A是16／32位RISC微處理器，主要面向手持設(shè)備以及高性價比、低功耗應(yīng)用，與AX88180之間采用總線方式相連，其地址總線、數(shù)據(jù)總線、讀寫信號等直接連接。AX88180的時鐘信號(40MHz～100MHz)由S3C2440A提供，AX88180的中斷信號與S3C2440A的EINT11相連：AX88180與PHY器件88E1111之間采用簡化的千兆比特媒體獨(dú)立接口RGMII接口，信號之間直接連接。

5。2軟件設(shè)計

程序主要由協(xié)議程序、驅(qū)動程序、應(yīng)用程序等組成。協(xié)議程序可以通過主機(jī)系統(tǒng)移植操作系統(tǒng)(如嵌入式Linux)獲得;驅(qū)動程序主要由初始化程序、數(shù)據(jù)接收發(fā)送程序、中斷服務(wù)程序等組成。有些驅(qū)動程序可從制造商獲得，有些則需要用戶自己編寫。下面是驅(qū)動程序中寫PHY寄存器的程序代碼：

6結(jié)束語

AX88180價格低廉，功能強(qiáng)大，目前還未發(fā)現(xiàn)同類產(chǎn)品。本文介紹了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能及原理。并給出了一種具體應(yīng)用設(shè)計，對嵌入式系統(tǒng)高速接入網(wǎng)絡(luò)有很好的借鑒意義。