基于ARM的嵌入式网络接口控制器设计

议，不需要对方的回答确认。

　　５．１　应用程序的开发环境和网络编程

　　由于嵌人式系统程序的开发和执行是在ＰＣ和ＡＲＭ　两个不同的平台上进行的，因此需要进行交叉编译和连接。用串口和以太网将宿主机和目标板连接起来，程序开发在ＲｅｄＨａｔ９．０　Ｌｉｎｕｘ操作系统下编辑，调试通过后，加入自己开发的程序重新编译ａｒｍｌｉｎｕｘ内核，并将编译好的二进制文件固化到开发板的ＲＯＭ中，使其开机后自动运行。

　　ＴＣＰ／ＩＰ处理模块采用ＳＯＣＫＥＴ套接字编程实现。ＳＯＣＫＥＴ最早是在ＵＮＩＸ系统上为ＴＣＰ／ＩＰ网络通信而开发的一个接口程序，后来被成功移植到ＤＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ等操作系统上，成为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上网络开发最为通用的ＡＰＩ函数。用于网络开发的ＳＯＣＫＥＴ主要有Ｓｔｒｅａｍ　Ｓｏｃｋｅｔｓ（流格式）和Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｓｏｃｋｅｔｓ（数据报格式）两种类型，流格式Ｓｏｃｋｅｔ与ＴＣＰ协议对应，数据报格式Ｓｏｃｋｅｔ与ＵＤＰ协议对应。

　　５．２　软件设计

　　本系统采用工作模式ＴＣＰ　Ｓｅｒｖｅｒ服务器，等待客户端请求连接，实现数据传输功能。本程序的流程图如图３所示。首先，打开串口，在Ｌｉｎｕｘ下打开串口是通过标准的文件打开函数

　　图３　功能实现流程图

　　图４　以太网数据通过串口发送

　　图５　串口数据通过网卡发送

　　操作，程序代码如下：

　　ｉｎｔ　ｆｄ；

　　ｆｄ＝ｏｐｅｎ（“／ｄｅｖ／ｔｔｙＳ０”，Ｏ＿ＲＤＷＲ）；

　　ｉｆ（ｆｄ＝＝－１）　｛ｐｅｒｒｏｒ（“提示错误！”）；｝

　　然后设置串口的波特率、校验位和停止位。要用网卡接收发送数据，就要首先创建套接字，程序代码如下：

　　ｉｎｔ　ｓｏｃｋ＿ｆｄ；

　　ｓｏｃｋ＿ｆｄ＝ｓｏｃｋｅｔ（ＡＦ＿ＩＮＥＴ，ＳＯＣＫ＿ＳＴＲＥＡＭ，Ｏ）

　　ｉｆ（ｓｏｃｋ＿ｆｄ＝＝－１）

　　｛ｐｅｒｒｏｒ（“ｓｏｃｋｅｔ”）；

　　ｅｘｉｔ（１）；｝

　　然后设置属性，然后等待客户端的连接，一旦建立连接，就可以实现数据的接收和传送。

　　数据处理在整个程序中是十分关键的一环，该环节中实现的是在网络数据和串口数据之间的相互交换，根据实际需要也可以将网络数据转换成并行数据或者其他类型接口的数据；这里网络和串口数据交互处理分成两部分，一部份是网络数据转变成串口数据，另一部份是串口数据发送到网络上，其流程图如图４、５所示。为了充分利用系统资源，在数据处理程序中调用ｓｅｌｅｃｔ（）函数。Ｓｅｌｅｃｔ函数原型为：ｉｎｔ　ｓｅｌｅｃｔ（ｉｎｔ　ｎｕｍｆｄｓ，ｆｄ＿ｓｅｔ　＊ｒｅａｄｆｄｓ，ｆｄ＿ｓｅｔ　＊ｗｒｉｔｅｓｅｔ，ｆｄ＿ｓｅｔ　＊ｅｘｃｅｐｔｓｅｔ，ｃｏｎｓｔ　ｓｔｒｕｃｔ　ｔｉｍｅｖａｌ　＊ｔｉｍｅｏｕｔ）；

　　返回：准备好的文件描述符个数（可以是０），－１表示出错。

　　６　结束语

　　本文作者创新点：本文采用性价比高的３２位微处理器ｓ３ｃ２４１０作为主控芯片，移植了源代码开放的Ｌｉｎｕｘ，它易于实现了ＴＣＰ／ＩＰ处理模块，这样大大缩短了产品开发周期，并有利于提高了串口数据和以太网数据的转换速率，提高数据传输的实时性，使传统串口设备方便接入以太网，为以太网在控制层和设备层的应用奠定了基础。