基于IP2022的嵌入式设备与以太网互连系统的设计

22硬件资源，确定各软件包之间的关系，自动链接到目标代码。

系统主要是用来完成RS-485串口和以太网之间的数据转换和传输，在硬件上拥有了RS-485接口和以太网RJ45接口之后，软件上还必须利用IP2022的配置工具加载ipOS、ipStack、ipEthernet和ipUART四个软件模块。

ipOS操作系统模块是Ubicom设计的可配置的嵌入式实时操作系统，它是专为网络应用而优化的。ipStack协议栈模块是符合工业标准的TCP/IP网络连接协议栈，它提供直接Internet寻址功能，设计者不需要使用外部物理接口芯片或PC网关就能设计嵌入式网络设备。ipUART串口模块提供了异步串口通信功能，系统加载ipUART软件模块后，芯片具备了异步收发（UART）能力，能够支持串口通信。ipEthernet 以太网模块完全实现了10Base-T以太网物理层接口（包括MAC和PHY功能），只需使用一个IP2022和少量的外部电路就能实现嵌入式设备接入以太网。图5为系统主程序的流程图。

因为我们配置的IP2022芯片的操作系统是以单任务方式运行的，每一个物理接口和一些操作系统功能都需要被轮询，因此，轮询必须尽可能的返回以防阻碍了其它系统程序的执行。IP2022的运行速度很快，在RAM中可以达到120MIPS，在Flash中可以达到30MIPS，所以轮询速度是可以满足实际要求的。

初始化主要是初始化操作系统和初始化协议栈。在操作系统主要是初始化主要的寄存器、系统调试支持代码、系统定时器；在协议栈主要是初始化IP2022的netbuf/netpage存储机制、TCP协议。

利用IP2022的配置工具增加ipEthernet以太网软件模块，设置以太网接口所用的IP2022硬件端口资源，调用软件包ipEthernet中的函数ip2k_eth_instance_alloc( )创建虚拟外设以太网驱动器。

调用软件包ipStack中的函数eth_ip_arp_instance_alloc( )创建以太网链路层到IP层的实例，调用函数dhcp_client_instance_alloc( )创建DHCP实例。

利用IP2022配置工具增加ipUART软件模块，设置所用的IP2022硬件资源、串口波特率等参数，调用软件包ipUART中的函数 uart_vp_instance_alloc( )创建一个虚拟外设UART，调用函数uart_listen( )对串口进行侦听。

从图5中可以看出进入主循环后，首先对以太网口进行轮询，然后再对串口轮询，这样保证从以太网口来的指令能够优先及时地得到处理。如果轮询到端口有数据发送或接收，就对数据进行协议的转换和传输，其具体的流程如图6所示。

4 结束语

本互联系统实现了带有RS-485串口的嵌入式设备与以太网的连接，进而可以通过以太网接入Internet，从而实现从Internet上监控嵌入式设备，可广泛应用在工业控制、智能仪器、信息家电等领域，具有较高的实用价值。