1、硬件系统总体结构

　　硬件结构是非常重要的部分，因为我们拆开一个路由器后首先看到的、所能看到的也就是硬件结构，我们就举例简单介绍一下硬件设计的各个部位的细节内容。

　　为了宏观查看，我们给出交换式宽带路由器的硬件设计实例图一张。图中主要分为两部分:

　　ARM4510B部分和交换芯片RTL8305部分，前者主要见上半图，后者为下半图。还有电源及各自的复位电路。

　　ARM4510B部分中，中央处理芯片为带有网络接口的S3C4510B--16/32位RISC微控制器，根据嵌入式操作系统的运行需要，扩展了SDRAM存储器和Flash存储器。SDRAM存储器由两片4X1MX16位的HY57V641620HGT

　　组成，作为嵌入式操作系统内核及应该程序运行的内存空间。Flash存储器由一片1MX16位的SS139VF160组成，作为内核映像的存储，并在嵌入式操作系统启动时加载系统内核及程序。根据调试程序及烧写Flash存储器的需要，引出JTAG接口。根据显示调试和运行信息的需要，提供了RS232接口。交换芯片 RTL8305部分中，提供4个LAN口(PORTO--PORT3)通过一四口的网络隔离变压器连接一个四口RJ45口，每个口可连接到10/10013aseT以太网，各端口之间有交换功能:还有一个WAN接口(CPO RT4)通过一单口的隔离变压器连接RJ45口。根据显示连接速度、状态和电源等需要，接出LED灯进行显示。根据交换芯片的管理需要，提供一串行EEPROM 24C01电路接口。根据交换芯片的主电源为2.5V.提供一个3.3V到2.5V的转换器。

　　中央处理芯片通过MR(独立媒体接口)接口与交换芯片RTL8035SB的PORT4的Mil接口相联，将交换芯片的PORT4配置为物理层接收器。

　　当各部分电路设计完成后，形成硬件连接图，进而焊接之后，就可以作为开发用的实验硬件板了。下面就简要介绍一下个硬件电路部分。

　　2、硬件系统的简要设计介绍

　　⑴ARM处理器系统设计介绍

　　①S304510B概述

　　Samsung公司的S34510B是基于以太网应用系统的高性价比的16/32位RISC微控制器，内含一个由ARM公司设计的16/32位的ARM7TDMI RISC处理器核。ARM7TDMI为低功耗，高性能的16/32位核。

　　除了ARM7TDMI外，该芯片还有一些片内外围功能模块，主要为: 内部RAM (8Kbyte unified cache/SRAM)，I2 C接口电路(I2C interface)、以太网控件器(Ethernetco ntroller)，HDLC，GDMA、串口(UART)，时钟(Timers)、可编程1/O口(Programmable I/O ports)及中断控件器(Interrupt controller)等。

　　S3C4510B结构框图所示。在实际运行过程中最主要用到的部分为:以太网接口及串口部分，前者用于收发以太包，后者主要作为操作系统调试接口。

　　②ARM 处理器系统电源电路和复位电路

　　主要是实现供电和复位功能，电路部分不做详细讲解，有深入研究需要的爱好者可以查看相关的电子相关参考资料进行深入学习。为使文章通俗易懂，以下各电路部分也是做一宏观介绍，细节部分包括电路布线等不再深入讲解。

　　③ARM处理器与Flash存储器接口电路

　　读者只要知道这部分的电路连接是为实现能在Flash存储器编写程序即可。

　　④ARM处理器与SDRAM接口电路设计介绍

　　与 Flash存储器相比，SDRAM不具有掉电保持数据的特性，但其存储速度大大高于Flash存储器，且具有读/写属性。因此SDRAM在系统中主要用于程序的运于空间、数据及堆栈。当系统启动时，CPU首先从复位地址0x0片读取启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码调入SDRAM中运行，以提高系统的运行速度。

　　SDRAM 具有单位空间存储量大和价格便宜的特点，广泛用于各种嵌入式系统中。SDRAM 的存储单元可以理解为一个电容，总是倾向于放电，为了避免数据丢失，必须定时刷新(充电)。因此，在系统中使用SDRAM，就要求微处理器有刷新的控制逻辑或者在系统中另外加刷新控制逻辑电路。S3C4510B在片内具有独立的SDRAM刷新控制逻辑，可以方便的与SDRAM接口。

　　⑤ARM处理器串行接口电路设计介绍

　　几乎所有的微控件器、PC都提供串行接口，使用美国电子工业协会(EIA)推荐的RS-232-C接口标准，这是一个很常用的串行数据传输总线接口标准。早期被用于计算机和终端通过电话线和MODEM进行远距离的数据传输，随着微型计算机和微控制器的发展，不仅在远距离，近距离也采用了该通信方式。在近距离的通信中不采用电话线和MODEM，而是直接进行端到端的连接。

　　RS-232-C标准采用的是9芯或是25芯的D型插头。

　　⑥ARM处理器JTAG接口电路设计介绍

　　JTAG(JointTe stAc tionG roup，联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试及系统进行仿真、调试。JTAG是一种嵌入式调试技术，它在芯片内部封装了TAP(Test Access Port，测试访问接口)，通过专用的JTAG测试工具对内部节点进行测试.标准的JTAG接口是四线:TMS、TCK、TDI、TDO，分别为测试模式选择、测试时钟、测试数据输入、测试数据输出。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG链，能实现以各个器件分别测试。JTAG接口还常用于ISP(In System Programmable)功能，如对Flash器件进行编程。

　　⑵以太网交换电路设计介绍

　　以太网交换电路主要是采用五口交换芯片RTL8305SB来实现。RTL8305SB是一个集成了片内存储器，五个MAC层接口，五个物理层(PHY)接口的l0M/l00M自适应的五口交换芯片，该集成芯片具有低功耗，可灵活配置为五口小型办公及家用(SOHO)交换机，家用网关，xDSL路由器及其它智能应用。要实现必要的网络功能，这部分的电路是关键中的关键。

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