基于ARM核嵌入式微处理器的以太网应用

Oxl8处的地址，而这个时候PC实际上是从位于物理地址的Ox3000 0018处读取指令。通过MMU的映射，则可实现程序完全运行在SDRAM之中。在实际的应用中．可能会把两片不连续的物理地址空间分配给SDRAM。而在操作系统中，习惯于arm以太网应用把SDRAM的空间连续起来，方便内存管理，且应用程序申请大块的内存时，操作系统内核也可方便地分配。通过MMU可实现不连续的物理地址空间映射为连续的虚拟地址空间。操作系统内核或者一些比较关键的代码，一般是不希望被用户应用程序访问。通过MMU可以控制地址空间的访问权限，从而保护这些代码不被破坏。

MMU的实现过程，实际上就是一个查表映射ARM以太网应用的过程。建立页表(translate table)是实现MMU功能不可缺少的一步。页表是位于系统的内存中，页表的每一项对应于一个虚拟地址到物理地址的映射。每一项的长度即是一个字的长度(在ARM中，一个字的长度被定义为4B)。页表项除完成虚拟地址到物理地址的映射arm以太网应用功能之外，还定义了访问权限和缓冲特性等。

MMU的映射分为两种，一级页表的变换和二级页表变换。两者的不同之处就是实现的变换地址空间大小不同。一级页表变换支持1 M大小的存储空间的映射，而二级可以支持64 kB，4 kB和1 kB大小地址空间的映射[3]。

3 嵌入式处理器的选型

一个系统必然以硬件平台为依托．设计嵌入式系统时，要从全局arm以太网应用以及今后的发展角度出发考虑硬件平台的整体设计，不能以简单功能实现作为设计的最终目标。在设计过程中，主要需要考虑以下几个方面：

3.1 芯片选择

要选择通用性强、功能完备、稳定可靠ARM以太网应用的芯片。当今的很多处理器芯片，多为基于SoC结构，内置很多通用接口控制器，使用简单且可极大地降低成本；要选择具有代表性的芯片，市场上的某些芯片只是作为过渡产品销售，用于原理性、市场性验证，当芯片功能趋于稳定、市场需求较大时，通常会推出一款代表性芯片。对于设计人员来说，需要了解什么型号是具有代表性的，以保证可靠的货源供应。不同的应用场合，对芯片的级别要求arm以太网应用不同，尽可能选择符合更高标准的芯片，以保证整个系统的稳定性和可靠性[4]。

3.2 电路设计上要有处理突发事件的能力并易于功能arm以太网应用扩展

系统在运行的情况下，常会遇到不可预测的外部事件，这就要求系统具有处理突发事件的能力．如利用看门狗、软复位措施保证系统遇到非期望事件后可以重新启动运行。同时系统设计也要考虑到硬件扩展以及升级的能力，如，在设计存储器结构时，要考虑电路结构可兼容不同容量的存储器甚至于不同厂家的arm以太网应用芯片；如使用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA时，宏单元要有盈余等。

3.3 以软件代硬件

嵌入式系统的软件升级要比硬件升级更容易，且在开发过程中，软件调试一般不会对硬件造成物理上的损坏。在满足实时性的前提下，尽可能地用软件代替硬件。不仅可减小硬件arm以太网应用电路的开销和电路板的尺寸，同时又方便调试，减小了硬件损坏的可能，并进一步降低成本。

3.4 布局布线

嵌入式处理器工作在几百兆的频率下已是很常见arm以太网应用的事情了，在高频电路板设计时，要注意电路的布局和信号线的走向，高频信号要尽量远离其他信号，尽量减小地弹、串扰等干扰，以及电路中的电磁干扰和热设计等。

目前，世界上各大芯片生产商纷纷推出自己的ARM芯片，其专注的应用背景不同，各有自己的特色。ARM7和ARM9是目前ARM处理器中应用较多、技术成熟的两大系列ARM芯片。相比较而言，ARM9系列处理器无论从处理速度、外设接口以及应用范围等方面都更胜一筹。Intel的Xscale系列处理器，虽然各方面性能比较突出，但是其较高的定位，并不适合于大多数应用场合。而ATMEL公司生产的AT91RM9200处理器，定位于工业过程控制，外设接口不够arm以太网应用齐全。

本文选择了SAMSUNG公司的SS3C2410X作为系统的嵌入式处理器。这是一款以ARM920T为核心的嵌入式处理器，面向低端应用，价格低廉。该芯片具有较高的处理速度，通过内部的锁相环，最高可在200 MHz的系统时钟下运行。并且，S3C2410X具有极低的功耗。核电压为1.8 V供电，外围I/O口使用3.3 V的电压，具有3种低功耗控制方式，甚至可以把CPU中除了唤醒逻辑之外的所有功能都关闭，极大地降低了功耗。与其他的ARM芯片相比，S3C2410X在片上集成了更多外设接口。例如：外部存储器控制器；LCD，DMA，USB1.1，SD，MMC卡控制器，UART，SPI接口；I2C总线控制器和