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基于PC104总线的嵌入式以太网卡设计 |
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NP104是一款支持PC104总线的智能以太网扩展模块。NP104占用PC104总线（或ISA总线）上的一段存储器空间（约4KB），通过高速双口RAM与主系统交换数据。NP104智能网络扩展模块的主要功能包括以下两方面：实时接收系统CPU提交的数据，按照TCP/IP协议进行封装，通过板的以太网控制接口发往目的地；自动接收网络上发来的数据，并进行解包得到应用数据，放入双口RAM供系统CPU读取。
NP104主要针对基于PC104或工业PC的智能电子设备，需要快速实现设备网络化的应用领域而设计的。由于是通过双口RAM与系统CPU交换数据，客户只需在现有设备中加插1张NP104板卡，在程序中增加简单的几行代码，即可实现通过网络传送数据的目的，最大限度地缩短新产品的入市时间。另外，NP104支持DOC2000大容量电子盘，可实现嵌入式Web服务器等高级网络应用。
图1是NP104的硬件功能框图。从图1可知，NP104是一个基于Intel 386EX的完整嵌入式系统，其主要技术指标如下：
*仅使用PC104的XT总线部分，可与所有PC104主板或带PC104接口的工控PC主板配合使用；
*系统CPU对NP104上通山一中的双口RAM读写速度不低于500 KB/s，保证PC104读写速度不影响网络传输速度；
*NP104上386EX的工作时钟为40MHz，一般指令周期100ns，满足绝大部分应用的需求；
*标准10Mbps以太网接口，10Base-T连接方式；
*双口RAM占用的存储器空间可配置；
*可使用PC104的IRQ5中断资源，以便快速响应通信请求；
*标准PC104板卡尺寸（96mm×90mm）。
NP104内部主要技术指标为：
*48MHz Intel386EX高性能、32位微处理器；
*512KB Flash存储器，带磁盘文件驱动软件接口；
*10Base-T以太网控制接口，NE2000兼容；
*1个标准RS232C串口（9线）；
*可直接支持M-System公司的DiskOnChip2000系列大容量电子盘芯片；
*供电电压：5（1±0.05）V，工作电流570mA；
*标准PC104尺寸：96mm×90mm，提供标准安装孔；
*工作温度-10～65℃，工作湿度为5%～95%，满足国际GB7261第21章规定的电子产品湿热试验要求；
*NP104可保证不影响其嵌入的整机对图像GB6162规定的干扰试验以及国际GB/T14598.10规定的参级快速瞬变干扰试验的通过。
2 系统设计说明
NP104内部是一个以386EX为核心的嵌入式系统，通过双口RAM与PC104主CPU进行数据交换。以下把NP104扩展板内CPU称为386EX，PC104上的系统CPU称为主CPU。作为10 Mbps以太网接口，采用8位数据总线宽度即可满足应用需求。双口RAM器件选用4K×8bit的IDT7134LA，器件封装为PLCC52。
双口RAM数据区定义如表1所列。
从表1可看出，双口RAM被分成2个基本部分，分别对应主CPU从NP104板中读取来自于网络的应用数据，以及主CPU把应用数据写入NP104缓冲区，NP104按照命令作相应的操作。以下详细描述每一数据段的功能定义。
推荐阅读：http://blog.alighting.cn/macaub/archive/2015/4/9/367849.html |
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