华邦ARM W90N740芯片及其在税控机和路由器上的应用

1．华邦ARM W90N740的特点

Winbond的W90N740是ARM7TDMI内核、RISC结构的ARM7芯片。W90N740包含两个10/100Mb MAC以太网络控制器，并采用网络加速器NAT。该器件用硬件方式加速网络数据包的转换，减少了W90N740负担，提高了整体系统效能。而以芯片方式集成的两个USB HOST1.1通过过USB接口连结各种外围USB设备，增加了产品的功能，使产品更具有方便性和实用性。W90N740采用RISC(精简指令)指令系统，片内集成8K的指令缓存和2K的数据缓存，也可分别设置成内RAM或CACHE。通过EBI(外部扩展总线)可以与外挂的SDRAM、ROM/SRAM、flash 或其他I/O设备互连。此外，W90N740内部还集成了GDMA控制器和WDT等。因而在许多应用领域，特别是网络产品，比如路由器、网络监控， IP Phone等领域有着广泛的应用。图1是华邦ARM 芯片W90N740D的结构。下面我来看看基于W90N740的两个解决方案，以次来了解华邦这款ARM芯片。

2 华邦税控方案

2.1税控方案介绍

Winbond税控收款机是基于W90N740和税控市场市场实际应用开发的方案。开发板包括一个功能强大的16/32位ARM7TDMI、 RISC CPU内核(W90N740CD),支持高达16Mbyte SDRAM, 一个存储引导系统(Boot loader), 操作系统(OS)和应用程序(AP) NOR闪存，一个可供选择的存储数据的NOR闪存,一个USB1.1主机, 一个10/100Mbps 网络接口、四个串口, 一个并口, VFD 接口, 64按键键盘接口, 掉电保护模块,和用来调试的JTAG 接口。图2描述了Winbond税控收款机组成结构。

2.2 税控方案的特点

处理器: Winbond W90N740 (80MHz)，80MIPS。程序存储FLASH: 支持高达8MB NOR Flash， 可采用W19B320SBT 2X16M，也可采用8位数据宽度或者32位数据宽度的NOR FLASH。

数据存储Flash: 支持高达32MB NOR flash 可采Amxxx，或者DOC(disk on chip) 。

内存: 有两个Bank，支持高达16MB SDRAM,可采用两片W986432DH-7 。

网络: 使用W90N740内建的一个MAC，只需外加PHY即可组建成一个10/100Mbps的网络接口，有关网络的驱动，包括TCP/IP、TFTP都可以工作。  

液晶显示模块: 支持8位LCD 模块，192x64点，支持简单的图形界面，包括菜单，滚动条等。

VFD: 通过SPI极口支持VFD模块显示，SPI接口通过W90N740的GPIO来模拟。

USB: 只需增加一个AM3526(电源管理芯片)可组建一个USB1.1。  

智能卡:外加TDA8007，可支持两个ISO7816 接口，适合税控卡和用户卡。

UART: 支持多达4个串口，最高波特率115200。基于中断操作的UART模块具有全设置的MO-DEM控制功能(CTS，RTS，DSR，DTR，RI和DCD等)，其主要作用是完成来自外围设备(如MODEM等)的串并转换和来自CPU的并串转换。有关MODEM的驱动，比如PPP都已经可以工作。

掉电保护模块: 采用两个3.7F的电解电容来维持掉点后系统供电，掉电后系统主芯片维持3秒钟的运行时间，来保存重要数据。

用户定义键盘: 支持64键的矩阵键盘。

华邦税控方案的最大优势是接口丰富，满足税控机复杂多变的应用。同时华邦还做好了打印控制板，支持EPSON的110打印机。此外华邦还提供了丰富的底层驱动，包括网络，USB，串口，键盘，SPI，II2C，并口，智能卡，各种NOR FLASH 驱动,节省了工程师的宝贵时间，为企业节省了成本。

3．华邦路由器方案

3.1路由器方案介绍

Winbond路由器是充分发挥W90N740具有两个MAC的特点而开发的路由器方案。整个方案有一个W90N740，两个全速USB 1.1 host,5个10/100Mbps网口，一无线网卡接口，一个UART终端调试口，一个JTAG调试口。整个方案的布局如下图3 所示。

3.2华邦路由器方案性能参数

利用目前比较流行发包工具(比如说利用SMARTBIT)来测试华邦路由器的数据接收能力，可以达到100Mbps。Chariot测试则是用两台服务器，安装NETIQ公司的软件Chariot，一台接路由器WAN口，一台接LAN口，通过统计一个预定长度和格式的脚本文件无差错地从一台服务器传送到另一台服务器的时间来计算出路由器的Throughput。华邦路由器方案的测试数据是94Mbps。华邦路由器在双机直连－FTP下载吞吐量为93Mbps。表1为华邦路由器在不同Frame Size的情况下，发包的通过率以及速度。



本文小结

由于W90N740内置有两个以太网 MAC和两个USB主机，显示了W90N740强大的网络功能，以及80MHZ RISC结构使这款芯片具有强大的数据处理能力。W90N740将会在税控机、无线接入点、用户网关、GPS、VoIP、局域网监控等系统具有广泛的用途。