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1 概述 AX88180是臺灣ASIX公司推出的一款高性能低成本的Non-PCI千兆以太網控制器，符合IEEE802.3／IEEE 802.3u／IEEE 802.3ab協議，適用于多種需要高速接入網絡的嵌入式系統，在串流媒體、多媒體網絡、高頻寬傳輸等領域有廣泛的應用，如影音內容分發、IP機頂盒、數字錄放機、DVD錄放機、高清晰電視、數字媒體轉接器、家用網關以及IP電視等。 2 內部結構 AX88180內置10／100／1000 Mb／s以太網媒體存取控制器(MAC)，與PHY之間采用RGMII接口：內置主機接口控制器，可以與16／32位主機方便連接，尋址方式與SRAM相同；內置40 KB SRAM網絡封包緩存器，其中32 KB用于從PHY接收數據包。8KB用于主機發送數據包到PHY，可以用高效方式進行封包的存儲、檢索與修改；內置256字節的配置寄存器，用于主機控制和參數設置；內置EEP-ROM接口；內置IP／TCP／UDP checksum offloads，可大大減小微控制器的運算負載，改善傳輸反應時間。圖1是AX88180的內部結構框圖。 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 系統原理 AX88180有一個16／32位主機接口，可直接與嵌入式微處理器相連，主機可以像操作SRAM一樣對其進行操作，主機給AX88180分配一個64KB的存儲空間，其中0000H-7FFFH供數據接收使用，接收時AX88180發中斷給主機，主機讀取該地址將接收到的數據讀入系統內存，然后由協議處理程序進行處理；8000H-FBFFH供發送數據使用，系統發送數據時，主機先將封包好的數據傳送到此地址，然后AX88180將數據發送到網絡上。AX88180與PHY之間采用RGMII連接，千兆支持全雙工，10／100 Mb／s支持全雙工和半雙工模式。圖3為系統組成的原理框圖。 5 在高速數據采集系統中的應用 5.1 硬件設計 圖4為嵌入式千兆網絡接口在高速數據采集系統中的一個應用電路。S3C2440A是16／32位RISC微處理器，主要面向手持設備以及高性價比、低功耗應用，與AX88180之間采用總線方式相連，其地址總線、數據總線、讀寫信號等直接連接。AX88180的時鐘信號(40 MHz～100 MHz)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立接口RGMII接口，信號之間直接連接。 5.2 軟件設計 程序主要由協議程序、驅動程序、應用程序等組成。協議程序可以通過主機系統移植操作系統(如嵌入式Linux)獲得；驅動程序主要由初始化程序、數據接收發送程序、中斷服務程序等組成。有些驅動程序可從制造商獲得，有些則需要用戶自己編寫。下面是驅動程序中寫PHY寄存器的程序代碼： 6 結束語 AX88180價格低廉，功能強大，目前還未發現同類產品。本文介紹了其內部結構、功能及原理。并給出了一種具體應用設計，對嵌入式系統高速接入網絡有很好的借鑒意義。 |
