基于ARM微处理器及嵌入试Linux的串口网桥软硬件设计

准的命令序列，可对Flash进行编程(烧写)、整片擦除、按扇区擦除以及其他操作。

3．4 SDRAM接口电路

SDPAM在系统中主要用作程序的运行空间，数据及堆栈。当系统启动
时，CPU首先从复位地址起始处开始读取启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码一般应调入SDRAM中运行，以提高系统的运行速度，同时，系统堆栈，用户堆栈以及运行数据也都放在SDRAM中。

要在系统中使用SDRAM．要求微处理器具有刷新控制逻辑，或在系统中另外加入刷新控制逻辑电路。S3C4510B及其他一些ARM芯片在片内具有独立的SDRAM刷新控制逻辑，可方便地与SDRAM相连接。

HY57V641620HG为16位数据宽度，单片容量为8M字节，为充分发挥32位CPU的数据处理能力，串口网桥设计中用两片HY57V641620HG并联构成32位的SDRAM存储器系统，共16M字节的SDRAM空间，可满足嵌入式操作系统及各种相对较复杂的算法的运行要求。

3．5 JTAG接口电路

JTAG(Joint Test Action Group)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。JTAG技术是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了专门的测试电路，可以通过专用的JTAG测试软件对芯片内部节点进行测试。目前大多数比较复杂的器件都支持JTAG协议，如ARM、DSP，FPGA器件等。JTAG接口常用于实现ISP(In-System Programmable，在系统编程)功能，如对FLASH器件进行编程等。通过JTAG接口，可对芯片内部的所有部件进行访问，因而是开发调试嵌入式系统的一种简洁而高效的手段。

3．6多串口扩展

串口网桥提供八个标准RS232串口以连接多台串口设备。当然。S3C4510B不可能提供这么多个串口，因此我们需要自己扩展。

多串口扩展原理如图3所示。

STl6C554是集成异步通信元件，每片16C554中包含4个改良的16C350异步传输器件，每个通道有独立的16字节接收缓冲器和16字节发送缓冲器，可以达到更高的通讯速率而无需占用过多的CPU资源。

Maxim公司的MAX202芯片是标准的RS232电平转换器，是符合RS232通信标准的接口芯片，该芯片功耗低，集成度高，使用单一5V电源，每片有2个驱动器和2个接收器，具有2组接收和发送通道，接口电路简单，可靠性高，可实现TTL电平和RS232电平的直接转换。

串口数据信号通过MAX202转换成TTL电平，再通过STl6C554输出中断请求。八个串口的中断请求或起来产生IRQ信号INTREQ，经CPLD再与CPU的中断控制器相连。

设计中使用CPLD主要是为了解决多串口共享一个中断源时必然产生的中断重叠问题。为提高可靠性，系统中的八个串口均采用中断方式进行数据处理，并且八个串口共享一个中断源。在共用的中断服务程序中，程序按顺序对八个串口进行一次数据检测。若发现某个串口有数据，则进行相应处理。但这样一来，将会产生如下问题：例如，中断服务程序刚对串口l进行检测，没有发现数据，则转向串口2进行检测，发现串口2有数据，因此程序将进行串口2的数据处理，如果这时串口l发生中断请求，由于CPU无法保存该请求脉冲，串口l的中断请求将被忽略。

为了解决这个问题，可以在共享中断源后面加一个用CPLD实现的逻辑电路。该逻辑电路由两部分组成，第一部分是一个可寻址的寄存器INTEN，作为共享中断的允许位。第二部分是一个状态机逻辑电路，该电路共有三个状态：S 0是等待状态，该状态下INTEN=I，只要任何一个串口产生中断请求，CPU将马上响应该中断；Sl是中断服务状态，中断服务程序一开始执行，马上将INTEN设置为0，以屏蔽其他中断请求，退出中断服务程序时，再将INTEN设置为1，中断服务程序执行期间产生的串口中断请求由INTREQ锁存；S2为延时状态，延时50us，以确保中断服务程序完全退出。

状态机逻辑电路状态图如图4所示：

4．系统软件平台

4．5 uC1inux操作系统简介

Linux是一种很受欢迎的类UNIX操作系统，它免费并开放源代码，在个人计算机、服务器领域应用广泛。更重要的是，Linux采取模块化设计，实际应用中可以实现定制，因此Linux也适用于嵌入式领域。uClinux正是Linux的一个嵌入式版本，其内核的二进制映像文件可以做到小于512K。

uClinux针对无MMU(Memory Management Unit，内存管理单元)的处理器设计，支持多任务，具有完备的TCP／IP协议栈并支持多种网络协议。uClinux还支持多种文件系统，如ROMFS，NFS，FATl6／32。实际上，uClinux已经成功应用于路由器、网络摄像机、机顶盒、PDA等诸多领域。

另外，uClinux可移植性很强，用户通过重新配置、编译内核，可以很方便地将其移植到ARM，Dragon Ball、ColdFire、Power PC等多种处理器计算平台。当前uClinux主要提供2．0和