基于S3C4480X的嵌入式以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)

　　3設(shè)計(jì)思路

　　首先，S3C44B0X通過(guò)RTL8019AS的I／O口，對(duì)其相關(guān)寄存器進(jìn)行配置。在通信時(shí)，S3C44B0X與RTL8019AS的收發(fā)緩存器的數(shù)據(jù)交換由遠(yuǎn)程DMA控制，而RTL81019AS收發(fā)緩存器與以太網(wǎng)總線之間的數(shù)據(jù)交換由它的本地DMA控制。RTL8019AS通過(guò)中斷的方式通知S3C44B0X數(shù)據(jù)收發(fā)的結(jié)果和狀態(tài)，S3C44B0X通過(guò)查詢(xún)中斷狀態(tài)寄存器的值，作出相應(yīng)處理。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　4接口電路設(shè)計(jì)

　　接口電路如圖3所示。

　　S3C 44B0X的nOE、nWE分別與RTL8019AS的IORB、IOWB相連，控制數(shù)據(jù)的讀和寫(xiě)操作，低電平有效。RTL8019使用中斷0，對(duì)應(yīng)S3C4480的外部中斷1。

　　RTL8019AS RTL8019AS有3種工作方式：

　　a)跳線方式：I／O和中斷由跳線決定；
　　b)即插即用方式(PNP)：由軟件進(jìn)行自動(dòng)配置，使用這種方法時(shí)，系統(tǒng)的啟動(dòng)程序必須包含支持PNP的函數(shù)；
　　c)免跳線方式：I／O和中斷由外接的EEPROM93C46中的內(nèi)容決定。

　　在本設(shè)計(jì)中，為了降低啟動(dòng)程序和接口電路的復(fù)雜性，選擇跳線方式，故JP接高電平。

　　X1、X2分別為20 MHz晶振的輸入輸出端。LED0～2分別連接3個(gè)發(fā)光二極管，指示網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)送的情況。 20F001為網(wǎng)卡濾波器，內(nèi)部包含一對(duì)低通濾波器和一對(duì)隔離變壓器，其輸出TX+／-、RX+／-與RJ45的信號(hào)口相連。

　　由于在本設(shè)計(jì)中RTL8019AS的AEN與S3C44B0X的nGCS2相連，所以對(duì)應(yīng)S3C44B0X的存儲(chǔ)器的起始地址0x0600-0000；并且，由于RTL8019AS的IOS0～I(xiàn)OS3接地，在跳線模式下，當(dāng)IOS0～I(xiàn)OS1為0000時(shí)，RTL8019AS的基址為0300H。因此，在本設(shè)計(jì)中，S3C44B0X訪問(wèn)RTL8019AS的基址就是0x0600-0300。

　　5驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

　　5.1程序設(shè)計(jì)思路

　　在本設(shè)計(jì)方案中，驅(qū)動(dòng)程序主要包含3個(gè)函數(shù)，即系統(tǒng)的初始化函數(shù)、接收數(shù)據(jù)包函數(shù)、發(fā)送數(shù)據(jù)包函數(shù)。 初始化部分完成RTL8019AS在使用之前的初始化工作，包括設(shè)置相關(guān)工作模式的寄存器、分配和初始化接收和發(fā)送緩沖區(qū)、初始化網(wǎng)卡接收地址等。

　　MAR0-MAR7-多點(diǎn)地址寄存器：這8個(gè)寄存器的值是根據(jù)多播地址數(shù)組的值生成的，提供對(duì)多播地址的過(guò)濾，過(guò)濾掉一些不屬于自己接收多播數(shù)據(jù)包。
這里均設(shè)為FFH，接所有多播地址的數(shù)據(jù)包：

　　

　　下面6條語(yǔ)句設(shè)置MAC地址，寄存器為PAR0～PAR5：實(shí)際地址寄存器，這些寄存用來(lái)對(duì)目標(biāo)地址數(shù)據(jù)包進(jìn)行比較，以確定接收或者拒絕接收。地址放在數(shù)組add[6]中。

 　　
 
　　5.2數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送

　　數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送由本地DMA傳輸和與遠(yuǎn)程DMA傳輸兩部分完成，前者大部分工作由RTL8019AS自動(dòng)完成，我們要做的是設(shè)置收發(fā)緩沖區(qū)的大小及指針變量，這些工作在RTL8019AS的初始化時(shí)已完成，因此只需要編寫(xiě)遠(yuǎn)程DMA讀寫(xiě)函數(shù)。對(duì)遠(yuǎn)端DAM口的讀寫(xiě)，不同的只是數(shù)據(jù)傳輸方向，這里，僅以讀操作為例，即編寫(xiě)從RTL8019AS接收緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)包到S3C4480X。(注意：遠(yuǎn)程DMA的寫(xiě)函數(shù)，即向RTL8019AS發(fā)送緩沖區(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)--send_data()省略。)
 
　　

　　5.3以太網(wǎng)接口通信函數(shù)流程

　　這里采用中斷和查詢(xún)相結(jié)合的方式來(lái)決定是否發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當(dāng)RTL8019AS的ISR(中斷狀態(tài)寄存器)的任意一中斷位置位時(shí)，S3C4B0X都要對(duì)其進(jìn)行中斷相應(yīng)(在這里只關(guān)注第0中斷位和第1中斷位，即分別反映RTL8019AS已正確接收到數(shù)據(jù)和已成功發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此在初始化函數(shù)中將其他位屏蔽)。這時(shí)要對(duì)ISR進(jìn)行訪問(wèn)，來(lái)判斷是何種中斷，進(jìn)而作出相應(yīng)的響應(yīng)，如圖4所示。

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)軟硬件的調(diào)試，并已成功地進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。由于S3C4480X出眾的性?xún)r(jià)比及豐富的外圍接口，通過(guò)擴(kuò)展本設(shè)計(jì)可以應(yīng)用到嵌入式儀器儀表、工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制等許多領(lǐng)域。