基于DSP的嵌入式Ethernet接入方案设计

第日届京、津、沪、渝反套国城市有线电视技术研讨套论文集

一３５一

基于ＤＳＰ的嵌入式Ｅｔｈｅｒｎｅｔ接入方案设计

中国传媒大学信．电工程学院曹岱鸿王金涛

摘要：介绍了以ＤＳＰ为核心具有以太网接Ｅｌ的嵌入式系统的硬件电路组成和软件设计方ｊ矗。对系统的硬件设计进行了介绍．详细地介绍了网络控制器ＬＡＮ９１１８的工作原理及散宇信号处理器ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３。介绍了嵌入式ＴＣＰ／ＩＰ协议栈ＬｗＪＰ和实时操作系统１ＪＣ／ＯＳ—ＩＩ在ＤＳＰ上的移植方法。

关键词：嵌入式Ｅｔｈｅｍｅｔ

ＩＪＣ／ＯＳ一¨ＬｗＩＰ

ＤＳＰ

１

引言

在Ｉｎｔｅｍｅｔ技术应用日益广泛的今天，嵌入式的产品需要支持网络的功能，而网络是最方便和最有效的传

输方式。ＴＣＰ／ＩＰ是目前一种广泛采用的网络协议，是一套把因特网上的各种系统连接起来的协议组，已经成为事实上的最常用的网络协议。本文利用Ⅱ公司的ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３芯片和ｖ，Ｃ／ＯＳ－ＩＩ嵌入式操作系统和加载ＬｗｌＰ

的ＴＣＰ／ＩＰ协议栈来实现以太网的接人。

２系统总体结构

系统层次结构

本课题研究的以太网通信系统大致分为上图所示的５个层次，由下向上分别为：硬件层、设备驱动层、操作

系统、网络模块和用户代码。

系统硬件电路，包括ＤＳＰ系统和以太网控制芯片ＬＡＮ９１１８的接口电路，是系统的物理基础。

快速以太网驱动程序处于硬件抽象层，本身虽为软件，但与硬件结合紧密，为操作系统提供了访问快速以

太网控制芯片ＬＡＮ９１１８或改变其工作行为的系统调用。

斗ｃ／ｏｓ—ＩＩ操作系统处于系统内核，为用户代码统一管理系统软硬件资源，提供用户所需的底层服务。

ＴＣＰ／ＩＰ协议栈软件为ｐ，Ｃ／ＯＳ一Ⅱ操作系统扩展了网络通信能力。

用户代码处理特定的应用程序细节，可以直接使用ＴＣＰ／ＩＰ协议模块提供的ＡＰＩ函数，开发基于以太网

的通信项目。

３系统硬件框图

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在系统中我们选择了ＤＳＰ上ＣＥ０、ＣＥｌ接ＳＤＩＬＡＭ，ＣＥｌ接ＦＬＡＳＨ，ＣＥ３接ＬＡＮ９１１８。系统的整体框架图如

下：

ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３和ＬＡＮ９１１８的接口如下图

ＴＭｓ３２０Ｃ６７１３

Ｌ～Ｎ９１１８

ＥＤ［３１：ｏｌＥＡ｛２１：９】ＥＡ［８：２１

ＡＲＥ＃

Ｄ口ｌ：伽Ａ［７：Ｉ】

ＲＤ＃

ＡＷＥ＃ＣＥ坤

ＥＸＴＩＮＴ４

ＡＲＤＹ

ＷＲ＃ＣＳ＃

ｍＱ

ＰＭＥ

４

ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３数字信号处理器简介

Ⅱ公司推出的６０００系列处理器ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３，运算功能强，片内存储空间大，完全支持浮点；相应的ＤＳＫ

开发板功能强大，有丰富的外设接口，并有如下主要特性：

（１）超长指令字（ｖＬｉｗ）结构

装载／存储结构；指令包以减小代码长度；１００％条件指令以提高执行速度；

（２）ＣＰＵ主要特性

内部包含４ＫＢｙｔｅ的１级程序缓存，４ＫＢｙｔｅ的ｌ级数据缓存，２５６ＫＢｙｔｅ的内部存储器，可以动态分配其中的６４ＫＢｙｔｅ作为程序和数据共享的２级缓存；８个独立的功能单元（包括两个乘法器，６个算术逻辑单元ＡＬＵ）；８个定点运算单元，６个浮点运算单元；３２个３２位寄存器；主频高达２２５ＭＨｚ，１８００ＭＩＰＳ／１３５０ＭｎＤＰｓ（１Ｍ

ＦＬＯＰＳ－－－－－－每秒约１００万次浮点操作）；３．３ｎｓ指令周期；３２位寻址空间；可寻址３２、１６、８位数据，１６通道ＥＤ．

ＭＡ：

（３）存储器及外围设备

３２位的片外存储器接口（ＥＭＩＦ）；２个３２位定时器，４个开关量ＳＷ；１６ＭＢｙｔｅ片外存储器ＳＤＲＡＭ；

５１２ＫＢｙｔｅＦＬＡＳＨ：

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一３７—

５

ｐＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统概述及移植要点

嵌入式的操作系统肛Ｃ／ＯＳ—ＩＩ是一个完整的，可移植、固化、剪裁的占先式实时多任务内核ＲＴＯＳ，其性能和

安全性可以与商业产品竞争。斗Ｃ／ＯＳ—ＩＩ是用ＡＮＳＩＣ语言编写的，包含一小部分汇编语言代码，使之可供不同架构的微处理器使用。ｐ，Ｃ／ＯＳ—ＩＩ的特点是源代码公开，你只需买一本书（文献３），附带的光盘就可得到Ｖ２．５２

版本的源代码。而且对学校和教育的使用是完全免费的，商业应用的费用也相对较低。

要使¨Ｃ／ＯＳ－ＩＩ正常运行于不同的处理器上，那么处理器必须满足以下的要求：①处理器的ｃ编译器能产生可重人型代码

②处理器支持中断，并且能产生定时中断（通常为１０－１００Ｈｚ）③用ｃ语言就可以开关中断

④处理器能支持一定数量的数据存储硬件堆栈（可能是几千字节）

⑤处理器有将堆栈指针以及其它ＣＰＵ寄存器的内容读出，并存储到堆栈或内存中去的指令。

一般的移植步骤如下：

①深入了解所采用的系统的核心②分析所采用的ｃ语言开发环境的特点③编写移植代码④进行移植的测试

⑤针对项目的开发平台，封装服务函数

下图说明了ｗＣ／ＯＳ－ＩＩ的结构以及它与硬件的关系

ｖ，Ｃ／ＯＳ－ＩＩ

（与处理器无关的代码）

ＯＳ＿ＣＯＲＥＣＯＳＭＢＯＸＣＯＳ＿ＭＥＭＣＯＳ＿ＳＥＭ．Ｃ

ＩＪ＿Ｃ／ＯＳ－ＩＩ．Ｃ

啦，ＯＳ一Ⅱ．Ｃ

Ｏｓ－Ｑｃ

ＯＳ＿ＴＡＳＫ－Ｃ

０ＳⅧＥＣ

当你拿到斗Ｃ／ＯＳ—ＩＩ的源代码后，打开文件与平台相关的移植代码仅存在于０ｓ＿ＣＰｕ』．ＡＳＭ、０ｓ＿ｃＰＵ＿Ｃ．

Ｃ、Ｏｓ＿ｃＰＵ．Ｈ这三个文件中。在ＯＳ－ｃＰＵ．Ｈ中包括了用＃ｄｅｆｉｎｅ语句定义的、与处理器相关的常数、宏以及数据类型．这部分的修改相对比较容易，具体见文献３的第十三章，在ＯＳ＿ＣＰＵ＿Ｃ．Ｃ文件中有ｌＯ个函数需要用户用

Ｃ语言来编写ＯＳＴａｓｋＳｔｋｌｎｉｔ（）；ＯＳＴａｓｋＣｒｅａｔｅＨｏｏｋ（）；ＯＳＴａｓｋＤｅＬＨｏｏｋ（）；ＯＳＴａｓｋＳｗＨｏｏｋ（）；ＯＳＴａｓｋＭｌｅＨｏｏｋ（）；

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