以微处理器S3C2410为核心的嵌入式网关相关研析

　　1 引言

　　随着通信网络技术和集成电路设计的高速发展，以tcp/ip网络传输通信协议为代表，成熟度较高的开放式网络通信技术向各种自动化系统进行渗透，连接并控制所有设备。

　　而在工业控制和各种通讯设备中，更多的却是符合rs-232标准的串行口设备。要将串行口的数据转发到网络上以实现数据的远程传输,就必须使用网关系统。 网关又被称为网间协议变换器，用于连接采用不同通信协议的网络，实现网络之间的数据传输。

　　本文提出了一种基于嵌入式系统来实现串口和以太网口之间的数据传输的设计方案。以32位嵌入式微处理器s3c241o为核心，通过移植嵌入式操作系统linux，并在linux上开发相应的驱动程序和应用程序来构建一个方便、实用的网关。

　　2 嵌入式网关的结构化设计

　　本网关主要实现串口和以太网口之间的数据传输。其总体结构可简化为硬件层和软件层两部分。硬件层由高性能的微处理器和多个功能模块组成，软件层由嵌入式操作系统及应用软件构成.其系统结构如图1所示。

　　图1 系统结构图

　　2.1 硬件设计

　　本系统采用结构化设计,由串行口模块,协议转换模块和以太网接口模块等三部分组成。串口的数据以报文的格式发送到以s3c2410为核心的协议转换模块 中，协议转换模块完成对该报文的接收和翻译，并通过以太网接口模块转发到internet上，最终实现串口设备到以太网的协议转换。嵌入式网关结构图如图2所示。

　　图2 嵌入式网关结构图

　　各模块基本组成描述如下:

　　(1) 微处理器mcu

　　基于arm92ot内核的s3c241o微处理器是一个多用途的通用芯片，它内部集成了微处理器和常用外围组件，特别适用于手持设备;

　　(2) 1o/1oom以太网接口

　　选用realtek公司生产的rtl82oi芯片作为以太网的物理层接口控制芯片。再通过rj45就可连接到以太网;

　　(3) flash存储器

　　采用一片hy29lv16o构建flash存储器系统，其存储容量为2mb;

　　(4) sdram存储器

　　选用两片hynix公司的hy57v64162o芯片并联构建sdram存储器系统;

　　(5) jtag接口

　　可对芯片内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试，编程等;

　　(6) 串行接口

　　s3c241o自身就带有两个uart控制器，我们将它们与max232相连进行电平转换，就可以得到两个标准rs-232串行接口;

　　(7) i/o接口

　　主要包括键盘控制模块和液晶显示模块等。

　　2.2 软件设计

　　网关的软件体系结构设计分为3个层次: