網(wǎng)絡控制器DM9000A在嵌入式系統(tǒng)中的應用
摘要:介紹網(wǎng)絡接口芯片DM9000A與ARM處理器AT91RM9200之間的硬件接口設計,實現(xiàn)了在嵌入式Linux系統(tǒng)中網(wǎng)絡驅動開發(fā)。
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/86945.htm關鍵詞: DM9000A;Linux;嵌入式系統(tǒng);網(wǎng)絡驅動
賈東耀:工程師,研究方向為嵌入式系統(tǒng)、計算機測控技術。
引言
目前,網(wǎng)絡技術在電子產(chǎn)品中的應用越來越廣,更多的嵌入式設備需要提供網(wǎng)絡接口,以方便與外部互聯(lián)通訊?,F(xiàn)在流行的大多數(shù)嵌入式CPU(如ARM、PPC)都提供了此類接口,但對于一些相對復雜的嵌入式系統(tǒng)來說,可能需要擴展以太網(wǎng)口,以滿足網(wǎng)絡通訊需要。本文介紹一種新款網(wǎng)絡接口芯片DM9000A,它可以很方便的實現(xiàn)與嵌入式CPU的接口,實現(xiàn)擴展以太網(wǎng)口的功能。
DM9000A
DM9000A是中國臺灣DAVICOM公司推出的一款高速以太網(wǎng)接口芯片,其基本特征是:集成10/100M物理層接口;內部帶有16K字節(jié)SRAM用作接收發(fā)送的FIFO緩存;支持8/16bit兩種主機工作模式;通過HP認證的AUTO-Mdix(支持直接互連自動翻轉)功能;支持TCP/IP加速(IPV4 check sum offload)減輕CPU負擔,提高整機效能;10ns I/O讀寫時間。DM9000A以太網(wǎng)控制器遵循IEEE頒布的802.3以太網(wǎng)傳輸協(xié)議。該電路還集成了EEPROM接口,自舉時通過EEPROM接口輸入到芯片中,從而實現(xiàn)自動初始化。
硬件接口設計
DM9000A可以很方便的與目前主流的嵌入式CPU以8位或16位的總線方式連接,本文設計的系統(tǒng)CPU為AT91RM9200,它是一個采用ARM核的32位微處理器。二者的接口設計如圖1。
圖1 DM9000A與AT91RM9200硬件連接
系統(tǒng)上電時,AT91RM9200通過總線配置DM9000A內部網(wǎng)絡控制寄存器(NCR)、中斷寄存器(ISR)等,完成DM9000A的初始化。隨后,DM9000A進入數(shù)據(jù)收發(fā)等待狀態(tài)。當AT91RM9200向以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)時,先將數(shù)據(jù)打包成UDP或IP數(shù)據(jù)包,并通過16 bit總線發(fā)送到DM9000A的數(shù)據(jù)發(fā)送緩存中,然后將數(shù)據(jù)長度等信息填充到DM9000A的相應寄存器內,使能發(fā)送。當DM9000A接收到外部網(wǎng)絡送來的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)時,首先檢測數(shù)據(jù)幀的合法性,如果幀頭標志有誤或存在CRC校驗錯誤,則將該幀數(shù)據(jù)丟棄。否則將數(shù)據(jù)幀緩存到內部RAM,并通過中斷標志位通知AT91RM9200,由AT91RM9200對DM9000A接收到的數(shù)據(jù)進行處理。
Linux驅動實現(xiàn)
Linux網(wǎng)絡驅動體系結構
在Linux操作系統(tǒng)中的設備驅動,根據(jù)各類外圍I/O設備的不同,分為三類,即字符設備(如鍵盤、LCD) 驅動、塊設備(如硬盤、CF卡) 驅動和網(wǎng)絡設備(如網(wǎng)卡) 驅動。 Linux網(wǎng)絡設備驅動程序結構上由四部分組成(圖2):網(wǎng)絡協(xié)議接口,網(wǎng)絡設備接口,設備驅動功能層及網(wǎng)絡設備介質。
圖2 Linux網(wǎng)絡驅動體系結構
評論