一種基ARM7的無線局域網(wǎng)MAC片上系統(tǒng)架構

5 若干關鍵子模塊的設計

5.1 PCMCIA接口

該接口完成MAC控制器與主機的接口，左邊是PCMCIA主機接口模塊，實現(xiàn)PC Card-1995標準；右邊是DMA控制器，完成與AHB的接口。來自主機的數(shù)據(jù)首先在臨時存儲器中緩存。存儲器被管理為以256字節(jié)為單位的首尾相接的環(huán)，可以使該存儲器得到最有效的利用。

5.2 主設備中DMA控制器的設計

所有主設備都包含一個DMA控制器，完成存儲器直接存取，以減少ARM核的數(shù)據(jù)處理壓力。 DMA控制器的框圖如圖3。ARM核通過從設備設定DMA控制器的寄存器，包括起始地址、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)讀寫使能和讀寫方向等。DMA控制器通過AHB主設備接口申請使用AHB總線、完成DMA 請求和響應接口和存儲器之間的DMA操作。完成操作后DMA控制器將產生中斷通知ARM核任務的完成情況。通道和控制邏輯完成相應的控制功能。

5.3 PCMCIA接口中的主機接口

接口服從PC Card-1995標準，設計為程控IO工作模式。屬性存儲器存儲卡相關的信息如卡的類型、IO范圍和申請的中斷號。功能控制寄存器完成卡的進一步控制功能（圖4）。

有線網(wǎng)等效加密引擎的設計：該模塊由CRC模塊、加密模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、DMA控制器和相關控制邏輯構成。加密模塊使用的是RC4加密算法。

6 設計驗證和實現(xiàn)

本設計使用Verilog HDL進行描述，已經完成 系統(tǒng)驗證工作。并在Xilinx xc2v3000 FPGA上完成原型實測，實際系統(tǒng)基本上達到了設計需求。

7 結論

MAC控制器有多種實現(xiàn)方式，包括（1）不采用AMBA架構完成與ARM核的接口方案，（2）不使用32位處理器，而是使用微碼編程，這種結構更加專門化，設計復雜度更高。

基于ARM7TDMI和AMBA的無線局域網(wǎng)MAC層控制器片上系統(tǒng)，結構清晰，接口為標準接口，擴展性強，符合設計重用的要求。