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一种S3C2410路由器的整体结构及工作原理

2014年03月31日 11:11 次阅读

  0 引言

  据预测,到2015年全球路由器市场的规模将达到159亿美元。其中家用路由器的发展尤为迅猛,目前需求最大的地区为北美和欧洲,不过亚洲地区已经成为家用路由器市场增长最快的地区。所以在未来几年,亚洲的家用路由器需求将非常巨大。

  传统路由器凭借其低廉的价格在市场上将会继续存在一段时间,但路由器的发展趋势是智能化,网络化,这正是以ARM及MIPS内核为代表的路由器的特点,所以ARM内核路由器将在未来不久的时间内,占据家用路由器市场的一席之地,并且随着ARM内核技术的普及,ARM内核路由器将具有更高的性价比,相比于其他家用路由器将更有竞争力。

  1 ARM技术

  ARM公司既不生产芯片也不销售芯片,它只出售芯片技术授权。嵌入式ARM主要技术包括:ARM处理器的体系结构和ARM处理器的指令集,存储系统及异常中断处理。

  (1)ARM体系结构:增加了T变种,可以使处理器状态切换到Thumb状态,在该状态下指令集是16位的Thumb指令集。

  (2)ARM处理器的指令集:ARM指令集可以分为跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器传输指令、Load/Store指令、协处理器指令和异常中断产生指令6类[1]。

  (3)ARM存储系统:ARM存储系统的体系结构适应不同的嵌入式应用系统的需求差别很大。最简单的存储系统使用平板式的地址映射机制,就像一些简单的单片机系统中一样,地址空间的分配方式是固定的,系统中各部分都使用物理地址。而一些复杂的系统可能包括一种或者多种下面的技术,从而提供功能更强的存储系统。

  (4)异常中断:当异常中断发生时,系统执行完当前指令后,将跳转到相应的异常中断处执行。当异常中断程序执行完后,程序返回到发生中断的指令的下一条指令处执行。

  2 路由器

  (1)中央处理器:路由器的CPU负责路由器的配置管理和数据包的转发工作,如维护路由器所需的各种表格以及路由运算等。路由器对数据包的处理速度很大程度上取决于CPU的类型和性能。

  (2)内存:路由器可采用多种内存,ROM(只读型)、Flash(闪存)、DRAM(动态型)等。

  (3)接口:路由器与各种各样不同的网络所进行的物理连接,都必须通过接口来实现。越是高档的路由器,能连接的网络类型越多,其接口的种类也就越多

  (4)控制台端口:根据路由器类型的不同,其与控制台进行连接的具体接口方式也不同,常见的有两种:采用DB-25的控制台端口和采用RJ一45的控制台端口。

  3 S3C2410路由器的设计

  (一)整体结构图

  本文所设计的家用S3C2410路由器整体结构框图如图1所示。

  S3C2410路由器整体结构框图

  (二)主要功能实现

  (1)I/0部分

  1)端口配置器(GPACON‘GPHCON)在S3C2410中,大部分的引脚是复用的。因此,对于每个引脚要求定义一个功能。端口控制器(GPnCON)定义每个引脚的功能(n=A’H)。如果GPFO‘GPF7和GPG0’GPG7被用作掉电模式下的唤醒信号,那么这些端口配置必须在中断模式下被设置。

  2)端口数据寄存器(GPADAT‘GPHDAT)如果端口配置为输出端口,数据可以被写到GPnDAT寄存器相应的位。如果端口配置为输入端口,能从GPnDAT寄存器对应得位中读出数据。

  3)端口上拉寄存器(GPBUP’GPHUP)端口上拉寄存器控制着每个端口组的上拉寄存器的使能或禁止。当对应位为0时,这个引脚的上拉寄存器是允许的;当为1时,上拉寄存器是禁止的。

  I/O字符数据收发设置图

  1)数据发送操作这些可以通过线性控制器(uLCONn)来设置。

  2)数据接收:它们都是通过线性控制器(ULCONn)来设置的。

  3)波特率发生器:波特率由时钟源(PCLK或UCLK)16分频和UART波特率除数寄存器(UBRDIVn)指定的16位除数决定。

  (3)存储设备部件

  SDRAM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OxO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。

  NAND Flash and NOR Flash:NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。NOR的特点是芯片内执行(XIP,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在l~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。

  NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于Flash的管理和需要特殊的系统接口。性能比较:

  ●NOR的读速度比NAND稍快一些。

  ●NAND的写入速度比NOR快很多。

  ●NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。

  ●大多数写入操作需要先进行擦除操作。

  ●NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。

  4总结

  S3C2410路由器拥有64M SDRAM和高达203MHz的运算频率,其上可移植主流嵌入式操作系统。厂家可以根据不同用户的需求在硬件上添加无线模块及软件上增加相应的功能软件,无论从硬件上,还是软件上,S3C2410路由器与现在市场上主流家用路由器相比都拥有非常强的性能优势。随着网络设施的不断改革,网络的传输速度也会不断加快,同时随着网络的一体化,网络安全问题逐渐凸显出来,对路由器的操作系统的稳定性及其上的防火墙有更高的要求,所以这些变化导致对路由器的负载能力和信息处理能力要求会越来越高,这样S3C2410路由器的优势会更加明显。83C2410路由器的设计符合路由器市场的发展要求,可以满足网络发展对路由器在信息处理及安全等方面的诸多要求,具有一定的理论及实用价值。

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极路由宣布推出全球首台区块链路由器--极X

大联大世平集团联合北京飞图科技推出基于展讯SC7...

2018年1月16日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下世平联合...

发表于 2018-01-16 11:57 3064次阅读
大联大世平集团联合北京飞图科技推出基于展讯SC7...

Cortex-A8和ARM9有何不同?-Cort...

arm系列从arm11开始,以后的就命名为cortex,并且性能上大幅度提升。Cortex-A8和A...

发表于 2018-01-14 09:56 791次阅读
Cortex-A8和ARM9有何不同?-Cort...

想做工业设备研发,请问到底学stm32还是arm9?

发表于 2018-01-13 12:45 449次阅读
想做工业设备研发,请问到底学stm32还是arm9?

360进军区块链 将发布“挖矿”路由器

区块链在市场不断地发酵发展下,近日360宣布将进军区块链领域,或将发布全新“挖矿”路由器,至于是否具...

发表于 2018-01-11 16:51 588次阅读
360进军区块链 将发布“挖矿”路由器

极路由联合美的出品高颜值路由器极美 居家送礼必备...

极美路由器从外观看,简约又不失清新,不论摆在家里还是拿来送朋友都是必选礼品。再看极美路由器的内部配置...

发表于 2018-01-09 11:28 842次阅读
极路由联合美的出品高颜值路由器极美 居家送礼必备...

智能路由器有什么功能

随着移动互联网的发展,现在智能家庭越来越接近大众了,也影响着很多传统的设备制造商,这里牵扯到一种关键...

发表于 2018-01-04 16:52 267次阅读
智能路由器有什么功能

智能路由器后台设置教程

一年前你可能会认为智能路由器是噱头,玩家很多,卖得却不怎么样,所谓“智能”功能大都是增加了翻墙之类的...

发表于 2018-01-04 16:14 661次阅读
智能路由器后台设置教程

智能路由器和普通路由器的区别

路由器,是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前...

发表于 2018-01-04 15:58 195次阅读
智能路由器和普通路由器的区别

华硕路由器中继设置图解

在对华硕路由器进行无线中继设置之前,需要先弄清楚主路由器上的无线信号名、无线信号密码,以及主路由器的...

发表于 2018-01-04 14:49 2584次阅读
华硕路由器中继设置图解

RouterBoard路由器如何调试_Route...

RouterBoard路由器配置的步骤一共分为五步:1.启动设备后,检查interface接口网口连...

发表于 2018-01-03 14:07 315次阅读
RouterBoard路由器如何调试_Route...

你买的可能是个假路由器——MikroTik Ro...

本文从硬件参数和网络配置这两个方面对MikroTik RouterBoard hAP进行了评测。

发表于 2018-01-03 13:46 303次阅读
你买的可能是个假路由器——MikroTik Ro...

剖析S3C2410路由器整体结构及原理

本文介绍的一种S3C2410路由器的整体结构及工作原理,后详细地介绍了其i/o和UART及存储介质三...

发表于 2018-01-02 07:44 1730次阅读
剖析S3C2410路由器整体结构及原理

路由器负载均衡如何设置_路由器负载均衡的模式详解

在路由器中加入负载均衡技术已经不是新鲜事。那么现在已经衍生出很多种路由负载模式,不同的模式状态下,可...

发表于 2018-01-01 19:43 631次阅读
路由器负载均衡如何设置_路由器负载均衡的模式详解

基于ARM9嵌入式的RS485总线接口设计,自动...

随着ARM处理器应用的范围的不断深入,根据需求的不同ARM提供的外设也越来越丰富,常用的通信接口有R...

发表于 2018-01-01 08:20 3265次阅读
基于ARM9嵌入式的RS485总线接口设计,自动...

基于OpenWrt的6LoWPAN边界路由器的实...

OpenWrt 可以被描述为一个嵌入式的 Linux 发行版,而不是试图建立一个单一的、静态的系统。...

发表于 2017-12-27 16:17 294次阅读
基于OpenWrt的6LoWPAN边界路由器的实...

router常见故障分析及处理

路由器的硬件部分主要包括:存储器、电源、传输媒介(也就是电缆)、CSU/DSU、供应商的媒介、CPU...

发表于 2017-12-27 10:58 123次阅读
router常见故障分析及处理

刷openwrt了的wr703n路由器进不了界面...

 OpenWRT是一个高度模块化、高度自动化的嵌入式Linux系统,拥有强大的网络组件和扩展性,常常...

发表于 2017-12-27 10:20 348次阅读
刷openwrt了的wr703n路由器进不了界面...

Openwrt路由器挂载摄像头详细教程

Openwrt还有一项功能比较吸引人,那就是挂载摄像头,实现远程实时监控。本文介绍通过mjpeg-s...

发表于 2017-12-27 10:12 302次阅读
Openwrt路由器挂载摄像头详细教程

openwrt路由器防火墙配置方法

OpenWRT下的防火墙管理是由配置文件“/etc/config/firewall”进行控制管理的。...

发表于 2017-12-27 10:04 854次阅读
openwrt路由器防火墙配置方法

路由器刷openwrt好处_路由器怎么刷open...

openwrt是嵌入式设备上运行的linux系统。本文主要介绍了openwrt的特点、openwrt...

发表于 2017-12-27 09:47 5300次阅读
路由器刷openwrt好处_路由器怎么刷open...

小米路由器如何刷openwrt详细教程

想要刷入OPENWRT系统是要路由器支持的,如果你的路由器不支持请不要刷机,以免路由器成为砖头,另外...

发表于 2017-12-27 09:14 1298次阅读
小米路由器如何刷openwrt详细教程

openwrt路由器配置方法技巧分享

OpenWrt被描述为一个嵌入式的 Linux发行版。本文主要介绍了openwrt的特点、openw...

发表于 2017-12-27 08:50 1078次阅读
openwrt路由器配置方法技巧分享

路由器ipv6设置方法_ipv6路由器设置教程

IPv6是IETF(互联网工程任务组)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。目...

发表于 2017-12-26 13:49 660次阅读
路由器ipv6设置方法_ipv6路由器设置教程

【下载】《ARM9 嵌入式系统设计与开发教程》

发表于 2017-12-25 17:33 5841次阅读
【下载】《ARM9 嵌入式系统设计与开发教程》

常见的几种AR眼镜显示器原理剖析

自20世纪60年代后期以来,透视显示器具有广泛的历史(我将添加一些内容,帮助读者获得更多的技术背景)...

发表于 2017-12-20 17:22 1773次阅读
常见的几种AR眼镜显示器原理剖析