基于μCOS-Ⅱ的嵌入式系统以太网通信功能的实现

技术分类: 嵌入式系统  通信  | 2005-10-26
来源:电子产品世界 | 华中师范大学何轩,夏应清 湖北经济学院李祥,付晓军

       LAN91C111驱动的实现

       在上面为μCOS-Ⅱ引入了TCP/IP协议栈之后,为了实现以太网通信功能还必须完成相关网络设备驱动程序的添加。LwIP的网络驱动有一定的模板,其中src/netif/ethernetif.c文件即为驱动的模板,用户为自己的网络设备实现驱动时应参照这个模板,根据相应的网络芯片来实现。本系统选用的网络芯片是由SMSC公司生产的自适应10M/100M第三代快速以太网控制器芯片LAN91C111,集成了SMSC/CD协议的MAC(媒体层)和PHY(物理层)。由于其灵活性和集成度高,具有较高的性价比。

       LAN91C111工作流程比较简单,驱动程序将要发送的数据包按指定格式写入芯片并启动发送命令,LAN91C111会自动把数据包转换成物理帧格式在物理信道上传输;反之芯片收到物理信号后自动将其还原成数据,并按指定格式存放在芯片RAM中以便主机程序取用。简言之就是LAN91C111完成数据包和电信号之间的相

互转换:         数据包   电信号。LAN91C111的编程主要包括:初始化、发送数据包、接收数据包三部分。

       初始化

    上电后,LAN91C111内部的寄存器的值设置为缺省值,CPU根据需要设置它里面的Configuration, Base和Individual Address寄存器,以保证它正确工作。发送数据包流程

       (1) DSP向控制器发送ALLOCATE MEMORY命令(设置MMUCOM寄存器,通常设置0x0020)。MMU为待发送包在控制器内部的packet buffer中分配存储空间。

       (2) DSP查询中断状态寄存器中的ALLOC INT位,直到该位被置成1,也可以设置Interrupt Mask中的ALLOC INT位,然后等待硬件中断,这时MMU已经分配好存储空间。而且TX packet number放在Allocation Result寄存器中。

       (3)将Allocation Result寄存器中的packet number拷贝到Packet Number:寄存器中,设置Pointer寄存器(设置为TX,WR,AUTOINC,即0x4000)。然后将包的数据从upper layer发送队列传送到控制器的数据寄存器中。要求依次写人Status Word, Byte Count, destination address,source address,packet size,packet data,control word。

       (4) DSP向控制器发送"ENQUEUE PACKET NUMBER TO TX FIFO“命令(设置MMUCOM寄存器,通常设置Ox00C0),这个命令将Packet Number寄存器中的packetnumber拷贝到TX FIFO,说明发送的包已经放入队列中。同时设置Transmit control寄存器中的TXENA位,启动transmitter。到目前为止,DSP的设置工作完成,它可以IDLE,直到接收到一个控制器产生的发送中断。

       (5)当控制器传送完包以后,memory中的第一个字(16bit)被CSMA/CD写入相应的Status Word,然后将TX FIFO中的packet number移到TX completion FIFO,当TX completion FIFO不为空时产生中断。

       (6) DSP接收到中断后,开始执行中断处理程序,它读入中断状态寄存器,如果产生发送中断,则从FIFO ports寄存器读入发送的包的Packet Number,并将它写到Packet Number寄存器。然后从内存中读人状态字(包括设置Pointer寄存器为TX,RD,AUTOINC,即0x6000,然后从数据寄存器中读入包的状态字),它是EPH寄存器的镜像,根据状态字判断包发送是否成功。如果成功则DSP向控制器发布RELEASE命令(设置MMUCOM寄存器,设置为Ox00A0),控制器将释放发送包所使用的存储空间,同时设置TX INT Acknowledge寄存器,它将TX completion FIFO中的packet number清除。 

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