關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；uClinux；Socket通信；S3C44B0X

隨著微電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛滲透到科學研究、工程設計、國防軍事、自動化控制領(lǐng)域以及人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷�。由嵌入式微控制器組成的系統(tǒng)其最明顯的優(yōu)勢就是可以嵌入到任何微型或小型儀器和設備中。

嵌入式系統(tǒng)是指將應用程序、操作系統(tǒng)與計算機硬件集成在一起的系統(tǒng)。它以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，而且軟硬件可以裁剪，因而是能滿足應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗的嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)１。嵌入式系統(tǒng)與通信、網(wǎng)絡技術(shù)的結(jié)合可以極大地增強網(wǎng)絡的智能化與靈活性，拓展通信功能，從而實現(xiàn)各種通信系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。本文給出一種適合于中／低端應用的通信平臺設計方案，它可支持Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳輸，并且具有ＲＳ２３２、 ＲＳ４８５、 ＵＳＢ等接口。文中圍繞嵌入式ｕＣｌｉｎｕｘ環(huán)境設計了基于嵌入式通信微處理器Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ的硬件通信平臺，從而實現(xiàn)了嵌入式Ｓｏｃｋｅｔ通信。

１ 嵌入式網(wǎng)絡通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

作為一類特殊的計算機系統(tǒng)， 嵌入式系統(tǒng)通常由嵌入式處理器、嵌入式外圍設備、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應用軟件等幾大部分組成。嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心部件，它可分為嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）和高度集成的嵌入式ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）。嵌入式外圍設備是指嵌入式硬件系統(tǒng)中除中心控制部件以外的存儲、通信、保護、調(diào)試、顯示等其它輔助部件。嵌入式操作系統(tǒng)一般在比較大型或需要多任務的應用場合才考慮使用，它可方便嵌入式應用軟件的設計，大大提高嵌入式系統(tǒng)的功能，但同時也要占用寶貴的嵌入式資源。嵌入式應用軟件和普通的應用軟件有一定的區(qū)別，它是針對特定的實際專業(yè)領(lǐng)域、基于相應的嵌入式硬件平臺、能完成用戶預期任務的計算機軟件。

    嵌入式處理器有許多種流行的處理器核，本文主要介紹采用Ｓａｍｓｕｎｇ公司基于ＡＲＭ公司３２位ＲＩＳＣ的ＡＲＭ７ＴＤＭＩ核的Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ處理器來進行Ｓｏｃｋｅｔ通信的軟硬件平臺的設計和實現(xiàn)方法。

Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ是高性價比、高性能的微控制器，它采用ＡＲＭ７ＴＤＭＩ核，可工作在６６ＭＨｚ。ＡＲＭ７ＴＤＭＩ是一種３２位嵌入式ＲＩＳＣ處理器，但也配備了１６位壓縮指令集Ｔｈｕｍｂ。它支持片上調(diào)試，允許處理器響應調(diào)試請求暫停，芯片內(nèi)的增強型乘法器（ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）可進行兩個３２位數(shù)相乘從而直接產(chǎn)生６４位結(jié)果，也可為嵌入式ＩＣＥ硬件提供片上斷點和調(diào)試點支持。此外，它還可以提供三級流水線及馮·諾依曼結(jié)構(gòu)。實際上，Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ已在ＡＲＭ７ＴＤＭＩ內(nèi)容基礎(chǔ)上擴展了一系列完整的通用外圍器件。圖１所示是一種嵌入式網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)。

２ 外圍電路設計

作為優(yōu)秀的網(wǎng)絡控制器，基于Ｓ３Ｃ４４Ｂ０Ｘ處理器的系統(tǒng)必須要有一個與之匹配的控制芯片。這里，筆者選用了Ｃｉｒｒｕｓ ｌｏｇｉｃ公司的ＣＳ８９００Ａ。ＣＳ８９００Ａ是一個單芯片全雙工的以太網(wǎng)解決方案，片內(nèi)集成了用于完成以太網(wǎng)電路所必需的所有模擬和數(shù)字電路。圖２為系統(tǒng)中的ＣＳ８９００Ａ以太網(wǎng)接口電路。圖中的信號發(fā)送和接收端通過網(wǎng)絡隔離變壓器和ＲＪ４５接口接入傳輸媒體。另外，為了系統(tǒng)能夠正常工作，還需要外接一個２０ＭＨｚ的晶振。

３　基于ｕＣｌｉｕｎｘ的Ｓｏｃｋｅｔ通信

本系統(tǒng)的軟件是基于嵌入式操作系統(tǒng)ｕＣｌｉｎｕｘ而設計的。ｕＣｌｉｎｕｘ是一個完全符合ＧＮＵ／ＧＰＬ公約的操作系統(tǒng)，它與ＵＮＩＸ系統(tǒng)兼容，其代碼完全開放。ｕＣｌｉｎｕｘ是在標準Ｌｉｎｕｘ基礎(chǔ)上進行適當裁剪和優(yōu)化后的操作系統(tǒng)，ｕＣｌｉｎｕｘ是一個高度優(yōu)化、代碼緊湊的Ｌｉｎｕｘ的嵌入式子集。雖然體積很小，但仍然保留了Ｌｉｎｕｘ的大多數(shù)優(yōu)點，如：穩(wěn)定、良好的移植性；優(yōu)秀的網(wǎng)絡功能；對各種文件系統(tǒng)的完備支持，以及