探讨嵌入式的网络接口实现思路
1 LAN91C111嵌入式以太网控制器芯片
LAN91C111是SMSC公司推出的为嵌入式应用系统设计的第三代快速以太网控制器。在LAN91C111芯片上集成了CSMA/CD协议的媒体层（MAC）和物理层（PHY），其系统结构图如图1所示。该以太网控制器的主要功能特性如下。
（1）自适应地选择传输速率，支持10M/100Mbps。
（2）8KB的内部存储器用于接收和发送的缓存。
（3）支持突发数据传输。
（4）提前发送和接收功能。
（5）支持总线8位、16位和32位的CPU访问。
该以太网控制器遵循的标准与协议为IEEE颁布的802.3以太网传输协议。8～32位数据总线接口单元由控制总线、地址总线和数据总线与外部的CPU控制芯片相连。该单元还集成了E2PROM接口，所有内部寄存器的初始值可先放在E2PROM中，自举时通过E2PROM接口输入到芯片中，实现自动初始化。总线仲裁器（Arbiter）监视以太网总线的数据交流情况，一旦发生阻塞，一方面通过总线接口单元与外部CPU联系，另一方面控制内存控制单元（MMU），实现总线数据协调。内存控制单元控制8KB动态SRAM的存储情况，实现与DMA控制器之间的数据联络。DMA控制器与总线控制器一起控制数据在DMA与以太网协议处理器（EPH）之间的交换。由以太网协议处理器输出的数据最终经过10M/100M的物理层直接到达以太网总线。
2 硬件电路组成
出于性价比的考虑，采用了DSP控制器作为主CPU。TMS320LF2407是TI公司发布的240X系列中功能最强的一种控制器，有很大的存储空间（高达32K字的Flash程序存储器，可扩展外部64K字存储器和64K字I/O寻址空间），非常适合于处理复杂的TCP/IP协议。
由于LAN91C111是为嵌入式系统设计，其外围电路相对比较简单，其硬件接口框图如图2所示。LANC91C111内部寄存器可通过地址线A0~A15来访问。地址总线A1~A15与DSP的A1~A15相连，A0没有被悬空；数据总线D0~D15与DSP的D0~D15相连，可以传输16位数据。D16~D32悬空（因为LF2407是16位数据总线）；LAN91C111的片选信号AEN由DSP的外部I/O接口选通信号IS提供。二元件的读电平RD和写电平WR分别相连。LAN91C111端的中断输出信号INTR0送入DSP的外部中断脚XINT1触发中断。TG110-S050N2是针对10M/100M以太网的变压滤波器。LAN91C111模块的Protel原理图。
3 软件设计
编写控制以太网接口程序的步骤如下
3.1μC/OSⅡ实时操作系统的移植
μC/OSⅡ是一种开放源码的实时嵌入式操作系统，具有很好的实时性。它是可移植、可裁减、可固化的占先式多任务操作系统，其大部分源码由ANSIC语言编写。
移植工作包括以下几个内容：
（1）用汇编语言改写OS_CPU_A.ASM。
（2）用Ｃ语言改写OS_CPU_Ｃ。C。
（3）编写OS_CPU.H。
（4）适当处理OSMapTbl[]和OSUnMapTbl[]。
①OS_CPU_A.ASM文件包括4个子程序：OSStart-HighRdy、OSCtxsw、OSIntCtxSw和OSTickISR。
1）OSStartHighRdy（）函数
当程序执行内核的OSStart函数时，表示多任务系统开始启动，OSStart函数将调用OSStartHighRdy函数从最高优先级任务的TCB块中获得该任务的堆栈指针，通过该指针，依次从该任务的任务堆栈中恢复CPU的现场。由于任务在堆栈初始化时，已经设定了弹出到程序指针寄存器PC的是该任务函数的入口地址，因此，OSStartHighRdy函数只需依次弹出任务栈内容到处理起寄存器，该任务便将得以运行。
2）OSCtxSw（）函数
该函数是任务级的上下文切换函数，当任务被阻塞而主动请求CPU开始任务调度时执行，其过程是将当前任务的的CPU现场保存到该任务堆栈中去，然后从OSTCBHighRdy中获得更高优先级任务的堆栈指针，再从该指针指向的堆栈中恢复此任务的CPU现场，使之继续执行，从而完成一次任务级别的切换。表2为OSCtxSw函数的伪代码。
voidOSCtxSw（void）{
保存处理器寄存器；/*将欲挂起的任务的CPU寄存器压入当前堆栈*/
OSTCBCur->OSTCBStkPtr=sp;/*OSTCBCur目前指向的是被打断的任务TCB，此操作
将该任务的栈顶指针保存到其OSTCBStkPtr中去，便于下次恢复时从这里获取栈顶指针*/
OSTCBCur=OSTCBHighRdy;/*OSTCBHighRdy指向的是就绪的高优先级任务的TCB，
将其装载到OSTCBCur中来*/
SP=OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;/*取得就绪的高优先级任务的栈顶指针*/
恢复该任务的现场（）；/*于是便可通过刚取得的栈顶指针恢复该任务*/
执行中断返回指令；/*若OSCtxSw含有软中断指令则需中断返回，本移植不使用软中断*/
}
表2OSCtxSw函数的伪代码