随着信息技术的飞速发展，特别是互联网的迅速普及，3c（计算机、通讯、消费电子）合一的加速，数字化时代已经来临，嵌入式系统技术的应用日益广泛。嵌入式系统具有系统内核小、专用性强、系统精简、高实时性的操作系统软件等特点，使得其在工业过程控制、交通管理、信息家电及机器人系统等研究生产领域中得到广泛应用。而在这些应用中，为了实现多个嵌入式微处理器之间的信息交流，大多利用can、rs-232、rs-485等总线将微处理器组网，这种网络的通信距离比较有限，有关的通信协议也比较少，并且一般是孤立于internet以外的。嵌入式系统接入internet以后，不仅实现了设备的远程控制、维护和升级，而且从另一层意义上讲，接入internet的设备已经成为网络共享资源的一部分。

另外，以太网一般都基于tcp/ip协议，使得整个网络只有一种底层通讯协议，可以满足控制系统各个层次的要求，不仅使得企业信息网络和控制网络得到统一，而且易于和internet实现无缝连接。通常，一个嵌入式系统接入internet，可选择一个提供tcp/ip协议的嵌入式操作系统，或是在现有操作系统之上加入tcp/ip协议栈，实现tcp/ip连接。对于嵌入式系统，tcp/ip软件协议栈也构成了系统成本的一部分，而这部分投入占有不小的比例。同时，软件协议栈的引入无疑要占用更多的系统资源，对于嵌入式系统来说是可观的。但是对于嵌入式系统在网络化开发的过程中，首先要解决的就是与以太网络的连接问题，亦即如何将通用处理器的网络连接装置（以太网络控制器）应用于嵌入式网络的开发。 目前市面上有许多以太网络控制芯片，可是其中大多耗电量高、功能复杂，不适用于价格低廉的嵌入式系统之中。我们选择使用的是rtl8019以太网控制器。

系统硬件设计

am186ed嵌入式微处理器

作为高性能的80c186兼容16位嵌入式微控制器，am186ed微控制器结合了80c186/188 系列微控制器体系结构，但具有更高的性能。同时，它还带有一个含有dram控制器的装置用以提高性能。与80c186/188微控制器相比，am186ed 微控制器可以减少体积、降低功耗和系统开销而增强性能和功能性。am186ed 控制器为那些需要超过64k字节ram的系统提供了一个理想的解决方案。 含有dram控制器的装置指的是降低系统开销而增强功能性的应用组件，包括一个dma控制器，和可以直接连到dma通道的串行通信口。另外，am186ed 微控制器还集成了一些常见的外围器件，包括3个定时器，片选逻辑，一个中断控制器，2个dma控制器，一个看门狗定时器等。

rtl8019as以太网控制器

由realtek公司生产的rtl8019as高集成以太网控制器芯片集成了介质访问控制子层（mac）和物理层的性能，可以方便地设计基于isa总线的系统，简单的与通用单片机进行接口。另外，它还具有与ne2000兼容、软件移植性好，以及低廉的价格等优点，在市场上的10mbps网卡中占有相当的比例。

主要性能

（1）适应于ethernet ii 、ieee802.3协议、10base5、10base2、10baset；

（2）支持8位、16位数据总线，8个中断申请线以及16个i/o基地址选择；

（3）全双工，收发可同时达到10mbps的速率，具有休眠模式，以降低功耗；

（4）内置16kb的sram，用于收发缓冲，降低对主处理器的速度要求；

（5）可连接同轴电缆和双绞线，并可自动检测所连接的媒介类型；

（6）支持闪存读写；

（7）允许四个诊断led引脚可编程输出；

（8）100 脚的tqfp封装，缩小主机板尺寸。

硬件系统结构

主要使用了xilinx公司生产的cpld芯片xc9536，实现了rtl8019的各个逻辑控制信号。这里，rtl8019使用了跳线模式、io方式读写。详细说明如下：

（1）、给rtl8019的ne2000兼容的各个寄存器分配了pcs0引脚，io地址为00h～ffh，这样，只需要将cpu的a0～a4连接到rtl8019上就可以了。rtl8019默认的io地址是300h～3ffh，因此将rtl8019上的sa19～sa10和sa7～sa5接为地，sa9、sa8接为vcc。

（2）、使用16位方式读写rtl8019as芯片，将rtl8019上的iocs16b引脚通过10k的上拉电阻接为vcc。使用io模式读写网络芯片，smemrb和smemwb接上拉电阻为vcc。

系统软件设计

嵌入式实时多任务操作系统

在该系统设计中，引入了实时操作系统（rtos）。作为一个完整的操作系统，rtos有一个可靠性很高的实时内核，将cpu时间、中断、i／o、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的应用程序接口(api)；根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配cpu的时间，保证程序执行的实时性、可靠性。内核一般都能提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务等功能。

本系统采用的是ati 公司（accelerated technology incorporated ）的nucleus 操作系统。我们已经成功的将该操作系统移植到am186ed上。

软件设计

系统的软件设计主要是针对网络芯片进行的。下面就详细介绍一下对于rtl8109as的软件设计
其软件