面向物联网的嵌入式以太网终端平台设计与实现

殷乐

（四川大学 电子信息学院，四川 成都 610065）

物联网是在互联网的基础上，将用户与物品或者物品与物品用互联网进行连接，并通过互联网进行信息交换和通信的一种概念。物联网主要通过信息采集设备以及能够将这些信息采集设备接入互联网的终端平台来实现。近年来，嵌入式系统以其功能完善，设计方案灵活，功耗可控制等特点，已广泛应用于生活、商业、医疗以及工业等各个领域。比起通用计算机来，嵌入式系统具有针对性更强、体积更小，成本更低等优点，是物联网领域应用设计的首选方案。对于一些数据量不大，传输速率要求不高的应用，要考虑用较低的成本实现最可靠的物联网服务[1-2]。

1 平台硬件设计

1.1 平台结构及原理

该平台采用ATMEL公司AT91SAM7X512处理器作为主控芯片，该处理器内部集成了以太网控制器、512 kbytes FALSH以及128 kbytes SRAM。只需外接一片以太网物理层（PHY）收发芯片DM9161和一个网络变压器HR601680，即可构成以太网终端硬件平台。AT91SAM7X512采用3.3 V和1.8 V双工作电压，使用频率为18.432 MHZ的晶振作为时钟电路的振荡源，调试电路采用标准的20针JTAG仿真调试接口。该方案成本低，功耗小，并且所用芯片集成度很高因而保证了系统的稳定性。

AT91SAM7X512的以太网控制模块实现了一个与IEEE802.3标准兼容的以太网MAC，支持全双工模式，可通过DMA方式进行数据收发。当物理层芯片DM9161接收到来自以太网的上位机数据时，ARM通过MII接口 （媒体独立接口）读取数据，并在内部通过DMA方式将数据读入SRAM中交给TCP/IP协议栈进行处理。同时，当RFID射频读卡器或者传感模块有数据需要传输时，平台也能沿着相同的通道将数据传输至上位机。……