来源：单片机及嵌入式系统应用 作者：杨扬 杨智慧等vxworks操作系统以其高度的可靠性、优秀的实时性、灵活的可裁减性等优势在嵌入式系统中备受关注，广泛应用于许多行业；而随着网络技术的发展，嵌入式技术与网络技术的结合已成必然。vxworks是最早在其内核中加入tcp／ip协议的嵌入式实时操作系统。如何设计基于vxworks的网络接口，是摆在嵌入式开发人员面前的首要课题。本设计以三星公司的arm7(s3c44b0)为核心cpu，开发了vxworks下的网络接口，包括硬件设计和软件实现两个部分。

    1 硬件设计

    核心cpu采用三星公司的s3c44b0。s3c44b0采用arm7tdmi内核，它通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了系统电路除处理器以外的元器件配置，降低了系统成本。 网络接口芯片采用realtek公司生产的rtl8019as。它是一款高度集成的以太网控制器，不仅集成了mac(介质访问控制)子层和物理层的性能，而且与ne2000兼容，具有软件可移植性强以及价格低廉等优点。

    s3c4480与rtl8019as的硬件接口原理如图1所示。从图1中可以看出，rtl8019as的使能端连到s3c44b0的ngcs3，因此它的地址映射在系统的bank3上，基地址为0x06000000。rtl8019as支持8位／16位数据总线，在本电路中采用16位方式。

    rtl8019as共有32个输入／输出地址，对应地址偏移量为0x00～0x1f。现分别说明如下：

    ①0x00～0x0f的16个地址，为寄存器地址。

    ②0x10～0xl7的8个地址，为数据读写端口地址。它们都是一样的，每个都可以用来做数据读写端口，只要用其中一个就可以了。

    ③0x18～0x1f的8个地址，为复位端口。它们的功能都是一样的。但需要注意，实际上只有0x18、0x1a、0x1c、0xle这几个复位端口是有效的，其他不要使用；因为有些兼容卡不支持0xl9、0xlb、oxld等奇数地址的复位。

    在软件设计时，尤其要注意以下两点：

    ①rtl8019as的地址线从sa0～sa4依次连到s3c4480的addr1～addr5上，因此，rtl8019的寄存器地址要左移1位。

    ②rtl8019as使用exint1中断，且上升沿触发。

    2 软件实现

    2.1 vxworks的网络协议栈和mux接口

    vxworks中的网络协议栈叫作"sens(scalable en-hanced network stack)"，即可裁减增强网络协议栈。sens是基于4.4bsdtcp／ip协议栈发展而来的。它包含了许多4.4bsdtcp／ip协议栈没有的协议；而且sens在实现一些协议功能时增加了许多新特性。如在ip协议实现时增加了多播功能。sens协议栈层次如图2所示。

    sens的基本特征与传统的tcp／ip网络协议栈相似，但从图2中可以看出，sens最大的特点是在数据链路层和网络协议层之间多了mux层。在sens中网络接口的驱动程序叫作"end(enhanced network driver)"，即增强型网络驱动程序，它处于数据链路层。ip层和tcp／udp层合称为"网络协议层"。在数据链路层和网络协议层之间有应用程序接口(api)，这个接口在sens中叫作"mux(multiplexer)接口"。mux接口如图3所示。mux接口起到隔离网络驱动程序与网络协议的作用。在老式的bsd4.3的驱动模式下，网络驱动程序和协议是紧密联结的，无论协议还是驱动程序都需要了解对方的数据结构。而在新的基于mux的模式下，驱动程序和协议并不需要了解对方。它们通过mux接口来通信。例如，在收到一个包后，网络驱动程序并不直接访问协议的数据结构；相反，当准备将数据传给协议层时，它调用一个mux提供的函数，该函数处理把数据传给协议层的细节。这使得添加一个新的驱动程序或协议十分容易。mux实现了下面的一套函数集：muxbind()、muxun-bind()、muxdevload()、muxdevunload()、muxreceive()、muxerror()、muxsend()、muxtxrestartrtn()、muxm castaddrdel()、muxmcastaddrget()、