一種基ARM7的無線局域網(wǎng)MAC片上系統(tǒng)架構(gòu)

5 若干關(guān)鍵子模塊的設(shè)計

5.1 PCMCIA接口

該接口完成MAC控制器與主機(jī)的接口，左邊是PCMCIA主機(jī)接口模塊，實現(xiàn)PC Card-1995標(biāo)準(zhǔn)；右邊是DMA控制器，完成與AHB的接口。來自主機(jī)的數(shù)據(jù)首先在臨時存儲器中緩存。存儲器被管理為以256字節(jié)為單位的首尾相接的環(huán)，可以使該存儲器得到最有效的利用。

5.2 主設(shè)備中DMA控制器的設(shè)計

所有主設(shè)備都包含一個DMA控制器，完成存儲器直接存取，以減少ARM核的數(shù)據(jù)處理壓力。 DMA控制器的框圖如圖3。ARM核通過從設(shè)備設(shè)定DMA控制器的寄存器，包括起始地址、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)讀寫使能和讀寫方向等。DMA控制器通過AHB主設(shè)備接口申請使用AHB總線、完成DMA 請求和響應(yīng)接口和存儲器之間的DMA操作。完成操作后DMA控制器將產(chǎn)生中斷通知ARM核任務(wù)的完成情況。通道和控制邏輯完成相應(yīng)的控制功能。

5.3 PCMCIA接口中的主機(jī)接口

接口服從PC Card-1995標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計為程控IO工作模式。屬性存儲器存儲卡相關(guān)的信息如卡的類型、IO范圍和申請的中斷號。功能控制寄存器完成卡的進(jìn)一步控制功能（圖4）。

有線網(wǎng)等效加密引擎的設(shè)計：該模塊由CRC模塊、加密模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、DMA控制器和相關(guān)控制邏輯構(gòu)成。加密模塊使用的是RC4加密算法。

6 設(shè)計驗證和實現(xiàn)

本設(shè)計使用Verilog HDL進(jìn)行描述，已經(jīng)完成 系統(tǒng)驗證工作。并在Xilinx xc2v3000 FPGA上完成原型實測，實際系統(tǒng)基本上達(dá)到了設(shè)計需求。

7 結(jié)論

MAC控制器有多種實現(xiàn)方式，包括（1）不采用AMBA架構(gòu)完成與ARM核的接口方案，（2）不使用32位處理器，而是使用微碼編程，這種結(jié)構(gòu)更加專門化，設(shè)計復(fù)雜度更高。

基于ARM7TDMI和AMBA的無線局域網(wǎng)MAC層控制器片上系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)清晰，接口為標(biāo)準(zhǔn)接口，擴(kuò)展性強(qiáng)，符合設(shè)計重用的要求。