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嵌入式设计方案:ARM9多串口服务器:亚博在线登录入口
2020-12-11 [14871]

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亚博在线登录入口-以ARM920T为内核的S3C2440A作为主控制器和以太网掌控芯片DM9000AEP设计硬件平台;建构并重制合适嵌入式串口服务器系统的嵌入式Linux操作系统,利用Linux完备的TCP/IP协议设计ARM端的多线程网络服务器程序。设计构建RS-232C串口与以太网口数据的双向传输,使现有的智能仪器设备顺利终端以太网。  随着计算机网络的发展和物联网的蓬勃发展,将智能仪器终端网络已沦为一种趋势,以构建数据的分享与远程管理。但是目前大多智能仪器用于的是异步串行通信接口RS-232C/485/422,因此迫切需要一种能将异步串行通信协议切换为以太网TCP/IP协议的协议转换器,使现有的串行通信设备便利地终端以太网,而不必须转变原先仪器设备的硬件。

为此,笔者研究设计了基于ARM9微处理器和Linux操作系统的嵌入式多串口服务器。  1系统总体思路  使用以ARM920T为内核的S3C2440A微处理器运营Linux操作系统,用于100MBase-T网络在串行设备与远端主机之间有效地展开传输数据,这样通过串口服务器使串行设备较慢终端以太网,利用以太网的TCP/IP协议展开串口数据包的传输。嵌入式串口服务器作为以太网数据与串口数据之间交互的中间桥梁,负责管理数据的双向半透明传输。服务器端的主要任务是在ARM处理器中构建RS-232C/485/422并转TCP/IP协议网关,已完成对各端口的监听和数据的双向传输,当端口有数据产生或客户端有数据催促时启动独立国家线程,确保动态而又不遗失地展开数据传输。

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基于上述拒绝系统必需不具备:一套对网络反对较好的嵌入式操作系统,并且可根据专用的硬件平台展开剪裁;微处理器的运营速度与处置数据的能力杰出,外围芯片模块友好关系。  笔者搭配Linux作为实时操作系统,并展开重制与配备使其可以运营在以ARM9为核心的硬件平台上。S3C2440A自带三路串行通信口,几乎需要符合多串口服务器的设计拒绝,但考虑到网络数据传输与串口数据传输速率不给定,必须在硬件板卡上拓展SDRAM和NORFLASH,另外系统还须要拓展以太网控制器芯片。

系统的总体设计框架如图1右图。  2硬件电路  系统可同时独立国家地与两路串行端口通信,当数据由以太网传输给串口服务器时已完成数据的存储与数据格式的切换与处置,为数据传向登录的串行口做到打算。

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当系统解包处置已完成后,根据TCP/IP协议的数据帧的帧头信息就能取得该数据包的发送到目标串口,这样就已完成了从以太网到串行口数据的传输;当数据由串口设备传输到串口服务器时已完成数据的分析、处置与格式切换,为数据传向以太网口做到打算,当数据包完结后将其从以太网口发送到过来,这样就已完成了串行口到以太网数据的传输。  2.1S3C2440A拓展以太网模块电路  DM9000AEP是一款高集成度且成本较低的单片较慢以太网媒体介质采访层MAC控制器,上有标准化处理器模块,10M/100M物理层和16KbyteSRAM,低功耗、高性能IO管脚相容3.3/5.0V电压。DM9000AEP制备了以太网MAC、物理层PHY和MMU,内置AUTOMDI2X功能10/100MPHY,芯片可以根据处理器获取8/16/32bit3种相连方式构建以太网MAC层和PHY层)的功能。

  在如图2右图的电路中,IOR#管脚相接处理器的LnOE读信号末端,IOW#接处理器的LnWE写出信号末端,CS#片中选信号端接处理器的nGCS4片中选信号,SD0~SD15分别相接处理器的数据总线,中断信号INT接处理器的EINT18管脚,RX+、RX-、TX+和TX分别是两对差分发送信号线相接具有隔绝变压器的HR911105A的RJ45座相连,如图3右图。采访网卡以总线形式构建,网卡的IO基址为300H,片中选信号接上了NGCS4上,所以网卡IO的基址为0x20000300H.由DM9000地址端口=高位片中选地址+300H+0;DM9000数据端口=高位片中选地址+300H+4由此可知,DM9000端口的端口地址为020000300,DM9000数据的端口地址为020000304.S3C2440通过数据端口与地址端口并融合读书/写出信号线就可以对DM9000展开读书、写出操作者了。图2中要用了一根地址线LADDR2,这是由DM9000AEP的特性要求的,DM9000AEP的地址信号和数据信号适配,用于CMD插槽来区分它们(CMD为较低时数据总线上传输的是地址信号,CMD为高电平时传输的是数据信号).采访DM9000AEP内部寄存器时,必须将CMD置为低电平,收到地址信号;然后将CMD置为高电平,读书/写出数据。

另外,总数位宽16位,两对差分接管与发送到信号线,尤其要留意的是:  在PCB布线时这两对线必需回头差分线,否则接管和发送数据将不平稳,仿真地与数字地也要处置好。。

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