嵌入式系统以太网卡控制器LAN91C96.doc

1、 嵌入式系统以太网卡控制器 LAN91C96嵌入式系统以太卡控制器 LAN91C96嵌入式系统论文 嵌入式系统以太卡控制器 LAN91C96摘要：以 LAN91C96 为例，介绍嵌入式以太控制器基本结构；结合 PXA250(XScale)，分析嵌入式系统接口卡（NIC ）软硬件设计。 关键词：嵌入式系统 NIC 接口卡 LAN91C96引 言当今社会已经进入数字信息技术和技术高速发展的后 PC(Post-PC)时代，嵌入式系统已经广泛渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术、娱乐业以及人们的日常生活等方方面面；而技术的快速发展和互联的广泛应用，使得嵌入式产品有了更广泛的前景。

2、各种家电设备、PDA、仪器仪表、工业生产中数据的采集与控制等设备正在逐渐走向化，以共享互联中庞大的信息资源。嵌入式设备的化开发有着广阔的前景。本文以 SMSC 公司的 LAN91C96 嵌入式以太控制器为例，介绍嵌入式系统接口卡(NIC)的软硬件设计。1 以太控制器 LAN91C96 简介LAN91C96 是 SMSC 公司生产的专门用于嵌入式产品的 10M 以太控制器。其优良的性能、低功耗及小尺寸，使 LAN91C96 成为嵌入式 NIC 中的主流产品。图 1 1.1 主要特点 支持 IEEE802.3(ANSI8802-3)以太标准 全双工收发方式，具有睡眠模式 6KB 的片上 RAM 与

3、处理器接口可采用 PCMCIA、ISA 或 Motorola 68000 支持先进的传输队列管理 硬件 MMU通过串行 EEPROM 选择性配置 全双工传输模式可连接同轴电缆和双绞线，支持10Base5、10Base2、10BaseT，并可自动检测所连介质 高级的电源管理特性 支持“Magic Packet”电源管理技术 低功耗的 CMOS 设计1.2 内部框架图 1 是 LAN91C96 原理框图。LAN91C96 卡控制其内部集成了 6KB 的 RAM，用来存放数据包。内部的 MMU、判决器和 DMA 对数据包的传输发送进行有效的管理。CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突避免)模块集成了

4、 IEEE 802.3 MAC 层协议，负责监听情况和地址过滤，若目的地址是 LAN91C96的地址、广播地址或多播地址，则接收此数据包，否则抛弃。内部2 以太卡设计方案2.1 硬件设计方案此设计方案采用的嵌入式处理器是 Intel 公司的 PXA250(XScale)。该处理器是 Intel 为了满足便携式和嵌入式应用需求而优化的微处理器。PXA250 基于 Intel XScale 微体系结构，RISC 架构，最高可以运行 400MHz。 PXA250 采用 ARM 指令、数据高速缓存、内存管理单元(MMU)和读/写缓冲器。另外， PXA250 提供系统支持逻辑、多串行通信通道、彩色/灰度

5、刻度 LCD 控制器、支持 PCMCIA、通用 I/O 端口、USB、串口、红外接口、JTAG、音频等。图 3 是嵌入式以太卡的原理图。LANC91C96 内部寄存器可通过对地址线 A0、A1、A2、A3的操作来访问，LAN91C96 内部寄存器宽度是 16bit；而 PXA250 的访问宽度是 32bit，所以LANC91C96 的 A1、A2、A3分别与 PXA250 的A2、A3、A4相连。LANC91C96 的数据访问宽度是 16bit，所以其 16 根数据线与 PXA250 的低 16 根数据线相连。中断 INTR0 与PXA250 的 GPIO11 相连。外接的 93C46 是 1Kbit 的串行 EEPROM，6416 阵列，按字访问，用来存储以太卡的 MAC 地址。MAC 地址是 48bit，预先烧写在EEPROM 的指定位置。每次系统启动时，LAN91C96 从 EEPROM重读出自己的 MAC 地址，存在指定的寄存器中。EX2001 是针对10M 以太的变压滤波器。图 3 2.2 软件设计方案该嵌入式设备运行 odem 在配变终端单元中的应用 嵌入式Modem 在配变终端单元中的应用下一篇论文： 嵌入式 Modem 在配变终端单元中的应