基于ARM Cortex-M3的嵌入式网络播放系统

2 系统硬件模块设计
2．1 以太网接口
ENC28J60是独立的以太网控制器，采用业界标准的SPI串行接口，具有10 Mb／s SPI接口，符合IEEE802．3协议，内置10 Mb／s以太网物理层器件(PHY)及介质访问控制器(MAC)。另外，它还具有可编程8 KB双端口SRAM缓冲器，此缓冲存储器具有灵活可靠的数据管理机制，以高效方式进行信息包的存储、检索和修改，以减轻主控器件的内存负荷。

图2为网络接口硬件连接示意图。ENC28J60通过SPI总线实现与LM3Sll38的数据传输，CS为片选信号，SCLK为时钟信号，MOSI／MISO为数据传输串口。此外，ENC28J60还与网络变压器HR901l70A相连，引出刚45接口。
2．2音频接口
VSl003音频编解码器为VSl0XX系列第3代产品，包括MP3／WMA／MIDI解码和ADPCM编码2个单器件。其内置有高性能、低功耗的DSP处理核(VSDSP)，工作内存，可供用户程序使用的5．5 KB RAM，串行SPI总线接口，高质量的采样频率可调的过采样D／A转换器以及16位的过采样A／D转换器。图3为音频编解码器模块硬件连接示意图，VSl003采用SPI总线与LM3Sll38实现通信。其中，SCLK为输入时钟，CS为片选信号，MOSI／MISO为数据串口，Demand为命令有效信号，VSl003外接音频输出设备。

2．3 USB控制接口
CH375是一款支持USB-HOST主机方式和USB-DE-VICE／SLAVE从设备方式的器件，主机端点输入和输出缓冲区各64字节，支持常用的12 Mb／s全速USB设备，支持USB设备的控制传输、批量传输、中断传输。内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，支持Bulk-Only传输协议和SCSI，UFI，RBC或等效命令集的USB存储设备。

图4为USB控制接口模块硬件连接示意图，CH375通过UART串口与LM3S1138传输数据，*****为中断信号，TXD／RXD为数据传输串口，CH375连接USB存储设备。

3 系统软件设计
μC／OS-II是专门为嵌入式应用设计的实时操作系统内核，其具有以下优点：源代码公开，代码结构清晰，注释详尽，组织有条理，具有良好的可扩展性和可移植性，最多可以管理60个任务。该系统移植的μC／OS-II由用户层、中间件层、μC／OS-II源码层、μC／OS-II移植层和驱动库组成。用户层存放用户代码及设置，其中Main．c是用户编写任务处，Main．h定义堆栈大小及优先级；中间件层Middleware存放UART、SPI等串口通信中间件和TCP／IP协议栈LwIP；μC／OS-II源码层Source存放μC／OS-II的源代码；μC／OS-II移植层Port存放μC／OS-Ⅱ基于LM3S的移植代码，包括OS_CPU_C．C，OS_CPU_A．A，OS_CPU．C等3个必要文件；驱动库层是直接面向硬件设备层，它是硬件设备和应用程序之间的枢纽，直接与系统底层的硬件设备打交道，按照硬件设备的具体工作方式读写设备寄存器。将寄存器的数据与应用软件交互，ENC28J60、VSl003和CH375的驱动函数都在该层。
3．1网络驱动程序
本系统采用ENC28J60以太网控制器，需编写网络设备驱动程序，实现低层网络接口及硬件函数驱动。该驱动程序设计主要包含网卡的初始化和数据的发送接收。