USB以太網(wǎng)接口卡的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、USB總線接口技術(shù)具有即插即用、高可靠性、低成本、低功耗、自動(dòng)配置、容易擴(kuò)充、易于連接、適用于多種設(shè)備的廣泛適應(yīng)性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于PC機(jī)的外設(shè)設(shè)計(jì)中，但是以USB總線接口代替PCI、ISA總線接口的以太網(wǎng)卡并不多見，雖然市場(chǎng)上有少量USB無線網(wǎng)卡銷售，但是由于USB無線網(wǎng)卡需要無線接入點(diǎn)、無線路由器等設(shè)備，與以太網(wǎng)工作環(huán)境不同，因此不能直接代替普遍使用的PCI、ISA總線接口的以太網(wǎng)卡。本文提出一種采用USB總線接口技術(shù)設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)卡

2、，它具有USB接口技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn)，可以立即代替目前使用最廣泛的PCI、ISA以太網(wǎng)卡工作，并使得添加和刪除設(shè)備的操作變得簡(jiǎn)單，特別適用于外設(shè)接口資源有限的筆記本電腦或需要連接很多外設(shè)的臺(tái)式電腦。 本文設(shè)計(jì)的USB以太網(wǎng)卡采用了目前在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用十分廣泛的、高性價(jià)比的32位ARM體系結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器芯片S3C44BOX、新型通用串行總線接口芯片PDIUSBD12和以太網(wǎng)接口芯片CS8900A。本文詳細(xì)描述了硬件電路設(shè)計(jì)

3、、固件設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、測(cè)試和調(diào)試的過程。在硬件設(shè)計(jì)中，USB接口芯片和以太網(wǎng)接口芯片均采用I/O方式與微控制器連接，配備了4MBFlash存儲(chǔ)器和8MB SDRAM存儲(chǔ)器；固件采用模塊化的結(jié)構(gòu)，分為初始化、以太網(wǎng)接口芯片的驅(qū)動(dòng)部分、USB接口芯片的驅(qū)動(dòng)和循環(huán)隊(duì)列管理四大模塊，詳細(xì)介紹了各模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法，采用循環(huán)隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緩存接收到的和需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀，充分利用了硬件內(nèi)存資源，以期提高數(shù)據(jù)的吞吐率，固件實(shí)現(xiàn)的主要功能是處理

4、以太網(wǎng)幀的接收與發(fā)送，并進(jìn)行USB幀與以太網(wǎng)幀格式之間的轉(zhuǎn)換與控制；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)儆诨赨SB的NDIS一WDM微端口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，它與傳統(tǒng)的PCI、ISA網(wǎng)卡的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不同，基于USB的NDIS-WDM微端口驅(qū)動(dòng)程序?qū)Φ讓佑布目刂菩枰騏SB棧發(fā)送USB請(qǐng)求包URB，而不是直接調(diào)用NDIS庫中的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序采用Driver Studio輔助開發(fā)工具編寫源程序，在VC6.0和Windows XP DDK SP1環(huán)境下編