AX88180在嵌入式系統(tǒng)中的應用

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)絡的嵌入式系統(tǒng)，在串流媒體、多媒體網(wǎng)絡、高頻寬傳輸?shù)阮I域有廣泛的應用，如影音內(nèi)容分發(fā)、IP機頂盒、數(shù)字錄放機、DVD錄放機、高清晰電視、數(shù)字媒體轉接器、家用網(wǎng)關以及IP電視等。

2內(nèi)部結構

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(nèi)置40KBSRAM網(wǎng)絡封包緩存器，其中32KB用于從PHY接收數(shù)據(jù)包。8KB用于主機發(fā)送數(shù)據(jù)包到PHY，可以用高效方式進行封包的存儲、檢索與修改;內(nèi)置256字節(jié)的配置寄存器，用于主機控制和參數(shù)設置;內(nèi)置EEP-ROM接口;內(nèi)置IP／TCP／UDPchecksumoffloads，可大大減小微控制器的運算負載，改善傳輸反應時間。圖1是AX88180的內(nèi)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(tǒng)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(shù)據(jù)接收使用，接收時AX88180發(fā)中斷給主機，主機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)中的應用

5。1硬件設計

圖4為嵌入式千兆網(wǎng)絡接口在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(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(xié)議程序、驅動程序、應用程序等組成。協(xié)議程序可以通過主機系統(tǒng)移植操作系統(tǒng)(如嵌入式Linux)獲得;驅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(fā)現(xiàn)同類產(chǎn)品。本文介紹了其內(nèi)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(tǒng)高速接入網(wǎng)絡有很好的借鑒意義。