如何去实现一种嵌入式系统网络通讯的设计？

　　1 概述
　　在嵌入式系统中，网络通讯是非常重要而且必备的功能。为了充分发挥嵌入式系统中CPU的网络控制功能，选择一款合适 的网络接口电路至关重要，LXT971A网络通讯接口电路就是一个很好的选择。LXT971A是Intel公司的网络通讯接口电路，它符合IEEE标准，直接支持10Mb/s/100Mb/s双绞线应用，也支持100Mb/s光纤接口；该电路提供的MII接口能很好的符合10/100Mb/s双绞线应用，也支持100Mb/s光纤接口；该电路提供的MII接口能很好的符合10/100MACs。
　　图1所示是LXT971A的内部功能结构框图。
　　2 LXT971A的引脚功能
　　LXT971A具有64个引脚，其引脚排列如图2所示。各引脚的功能如下：
　　*TXD0-TXD3是并行数据发送端口；
　　*TX_EN是发送使能端；
　　*TX_CLK是发送时钟，速率为10Mb/s时为2.5MHz，速率为100Mb/s时为25MHz;
　　*TX_ER是错误数据发送端;
　　*RXD0-RXD3是并行数据接收端;
　　*RX_CLK是接收时钟，速率为10Mb/s时为2.5MHz，速率为100Mb/s时为25MHz.
　　*RX_DV是接收数据正常指示端;
　　*COL是冲突检测端;
　　*CRS是载波检测端;
　　*MDDIS、MOC、MDIO、MDINT是MII控制信号端口；
　　*TPFOP、TPFON是网络接口输出正、负端口；
　　*TPFIP、TPFIN是网络接口输入正、负端口；
　　*SD/TP是TP选择；
　　*TxSLEW0、TxSLEW1是TP驱动端；
　　*RESET是复位端；
　　*ADDR0-ADDR4是设备地址端口；
　　*RBIAS是偏置端；
　　%26;#183AUSE是暂停端；
　　*SLEEP是休眠端；
　　*TEST0、TEST1是测试端，接地；
　　*REFCLK/XI、REFCLK/XO是晶振输入、输出端；
　　*TDI、TDO、TMS、TCK、TRST是JTAG测试端；
　　*LED/CFG1、LED/CFG2、LED/CFG3是LED驱动或配置输入端。
　　
　　3 硬件接口
　　在实际应用系统中，要实现LXT971A的网络接口功能还要借助于MPC860型网络通信处理器。LXT971网络接口电路与MPC860网络通信处理器是一种非常好的组合，以它们为核心弄好的网络产品有很好的实用性。笔者设计的硬盘录像机和远程电量采集器均是以MPC860为核心CPU，以LXT971为接口电路来实现的，实际应用中均取得了比较好的应用效果。
　　MPC860是Motorola公司推出的网络通信处理器，其特点主要有：内嵌PowerPC内核；4kbyte指令缓冲和4kbyte数据缓冲；强有力的内存控制和系统功能；高效的结构，可用一个独立的RISC处理器处理通讯单元；可支持以太网、快速以太网、HDLC、ATM等；带有8kB双端口RAM；可提供50MHz、66MHz、80MHz频率，采用357引脚BGA封装；具有强大的第三方工具支持等。
　　SPC860与LXT971的接口采用标准的MII接口，SD/TP引脚接地，传输介质可采用双绞线。MPC860可通过MII接口初始化LXT971A，而不需要使用LXT971A中的JTAG口。它们的连接原理如图3所示。
　　4 软件设计
　　在笔者所开发的嵌入式系统中，MPC860所配置的操作系统为Nucleus PLUS实时嵌入式系统。该系统对网络的出色支持能够使MPC860与LXT971实现无缝连接，而软件设计中，只需简单调用操作系统中的MII_AutoNeg 0函数就可以完成初始化LXT971A的工作，进而快速地进行下一步的网络应用编程。
　　该系统可支持TCP、UDP、RAW_IP3种接口编程方式。下面给出的是采用TCP方式的服务程序。
　　Void TCP_Server_Task（UNSIGNED argc，VOID *argv） //TCP服务器端任务
　　{
　　INT socketd，newsock; //套接字标识
　　Struct addr_struct *servaddr; //服务器地址结构指针
　　unsigned int i;
　　VOID *pointer;
　　STATUS status;
　　Struct addr_struct client_addr;
　　NU_DEVICE devices;
　　CHAR serv_in_addrp［］={192.168.1.1};//服务器（本机）IP地址
　　CHAR subnet［］={255，255，255，0};//子码掩摸
　　if（NU_Init_Net（%26;amp;Noncached_Memory=NUU_SUCC ESS） //初始化网络模块
　　{
　　DEMO_Exit（0）; //不成功退出
　　}
　　memcpy（devices［0］.dv_ip_addr，
　　serv_ip_addr，4）;
　　//服务器IP地址拷贝到地址结构中
　　memcpy（devices［0］.dv_subnet_mask，subnet，4）;
　　//服务器子码掩摸拷贝到地址结构中
　　memcpy（devices［0］.dv_subnet_mask，subnet，4）;
　　//服务器子码掩拷贝到地址结构中
　　if（UN_Init_Devices（devices，1）！=NU_SUCCESS）
　　//初始化网络设备LXT971A
　　{
　　DEMO_Exit（0）; //不成功退出
　　}
　　if（（socketd=NU_Socket（NU_FAMILY_IP，NU_TYPE_STREAM，0））》=0）
　　//创建套接字
　　
　　{
　　if（（NU_Bind（socketd，servaddr，0））》=0）
　　//绑定服务器IP地址
　　{
　　status=NU_Listen（socketd，10）;//侦听
　　if（status==NU_SUCCESS）
　　{
　　for=（i=0;i=0）
　　{status=NU_Send_T0_Queue%26;amp;socketQueue，（UNSIGNED*）%26;amp;newsock，1，NU_SU SPEND}; //接收成功队列发送
　　}
　　}
　　}
　　}
　　}
　　}
　　编程方式与Windows的网络编程相似。
　　5 结束语
　　该设计应用广泛，凡是对网络通讯要求比较高的产品均可采用该设计。如用作监控系统核心产品的硬盘录像机DVR、10万伏变电站上用的高端远程电理采集器、电信网中的路由器等。