ARM9高级功能部件以太网控制器-CH11

page2019/8/1西安邮电学院计算机系1ARM9高级功能部件——以太网控制器第11章page西安邮电学院计算机系22019/8/111.1以太网控制器概述11.2特性11.3结构和操作11.4DMA引擎功能及操作11.5以太网包格式11.6管脚描述11.7以太网MAC、控制等寄存器定义11.8中断11.9使用示例ARM9高级功能部件——以太网控制器page西安邮电学院计算机系32019/8/111.1以太网控制器概述10M,100M速率。以太网使用DMA硬件加速访问，分担操作.以太网模块连接到AHB矩阵。以太网使用MII(MediaIndependentInterface)orRMII(reducedMII)协议.片上MIIM(MediaIndependentInterfaceManagement)总线连接到片外的PHY.page西安邮电学院计算机系42019/8/1以太网概述以太网模块包含一个功能齐全的10Mbps或100Mbps以太网MAC（媒体方位控制器）这个以太网MAC通过使用DMA硬件加速功能来提供优化的性能。以太网模块的功能：包括大量的控制寄存器、半双工或全双工操作、流控制、控制帧、用于重新发送的硬件加速功能、接收包过滤以及LAN上的唤醒。利用分散-集中式DMA进行自动的帧发送和接收操作，分担了来自CPU的大量操作。page西安邮电学院计算机系52019/8/1以太网模块以太网模块：一个连接到AHB矩阵的AHB主机，用于访问内部SRAM和连接到以太网控制器的存储器来获得以太网数据、控制和状态信息。LP3200系列ARM系列ARM中的其他AHB通信可使用其他主机进行，从而有效地将以太网活动与系统的其他部分分开。以太网模块使用MII（媒体独立接口）或RMII（简化的MII）协议以及MIIM(媒体独立接口管理)串行总线来连接片外的以太网PHY。page西安邮电学院计算机系62019/8/1以太网缩写词及定义page西安邮电学院计算机系72019/8/1page西安邮电学院计算机系82019/8/1特性：P261以太网标准支持：10M或100MPHY器件存储器管理：独立的发送和接收缓存，DMA管理，通过缓存和预取通信。增强的功能：过滤、多播、广播、CRC…物理接口:MII或RMII连接外部PHY芯片，软件可选，通过MIIM独立接口管理访问PHY寄存器。page西安邮电学院计算机系92019/8/1结构和操作page西安邮电学院计算机系102019/8/1结构框图的组成主机寄存器，与发送、接收通道MAC连接到AHB的DMA接口，通过该接口可访问IRAM或EMC;以太网MAC和RMII适配器；发送通道：发送DMA管理器、重试模块、发送流量控制模块等；接收通道：接收DMA管理器、以太网MAC、接收滤波器、接收缓存；page西安邮电学院计算机系112019/8/1以太网包格式：page西安邮电学院计算机系122019/8/1管脚描述：page西安邮电学院计算机系132019/8/1寄存器简介以太网MAC寄存器：MAC配置寄存器1（MAC1)、MAC配置寄存器（MAC2）、最大帧寄存器（MAXF)、PHY支持寄存器（SUPP)、MIIMgmt配置寄存器、MIIMgmt命令寄存器、MIIMgmt地址寄存器、MIIMgmt写数据寄存器、MIIMgmt读数据寄存器、MIIMgmt指示寄存器……模块控制寄存器：中断状态寄存器、中断使能寄存器、中断清零寄存器、中断置位寄存器、掉电寄存器。page西安邮电学院计算机系142019/8/1寄存器简介控制寄存器：命令寄存器（Command）、状态寄存器（Status）、接收描述符基址寄存器、接收状态基址寄存器、接收描述符数目寄存器、接收产生索引寄存器、接收消耗索引寄存器、发送描述符基址寄存器、发送状态基址寄存器……接收滤波器寄存器：接收滤波器控制寄存器、接收滤波器WoL状态寄存器、接收滤波器WoL清零寄存器、Hash滤波器表LSBs寄存器、Hash滤波器表MSBs寄存器。page西安邮电学院计算机系152019/8/1寄存器和软件接口：寄存器地址映像MAC配置寄存器，MAC相关；控制寄存器，命令、状态，接收、发送、流量控制等；滤波寄存器，接收滤波，HASH滤波模块控制寄存器，中断等page西安邮电学院计算机系162019/8/1MAC配置page西安邮电学院计算机系172019/8/1控制寄存器page西安邮电学院计算机系182019/8/1接收滤波寄存器：page西安邮电学院计算机系192019/8/1模块控制寄存器page西安邮电学院计算机系202019/8/1以太网DEMO:基于μC/OS-II模板VIC管理接口基于TCP基于UDP基于WEBpage西安邮电学院计算机系212019/8/1基于μC/OS-II模板VIC管理接口标准驱动API总共提供了7个函数给用户使用，其中vicIrqFuncSet()、vicIrqFuncClr()、vicIrqStatusGet()、vicIrqEnable()、vicIrqDisable()五个函数用于向量IRQ中断模式的管理；vicFiqSet()、vicFiqClr()两个函数管理FIQ中断资源。page西安邮电学院计算机系222019/8/1宏定义说明中断触发类型定义LPC3200系列ARM向量中断有四种触发类型，分别为高电平、低电平、上升沿和下降沿，在模板中已经定义如程序清单1.1所示。相关定义在模板的vicControl.h文件中找到。page西安邮电学院计算机系232019/8/1向量号宏定义LPC3200系列ARM的中断控制器由一个主中断控制器和两个子中断控制组成，在模板中，为方便函数接口设计，将三个中断控制器的中断号依次排列，在模板的vicControl.h的文件中可以查找到，具体定义如程序清单1.2所示。page西安邮电学院计算机系242019/8/1page西安邮电学院计算机系252019/8/1向量IRQ函数接口设置并使能向量IRQ中断函数vicIrqFuncSet，如表1.1所示。page西安邮电学院计算机系262019/8/1禁止IRQ中断资源函数vicIrqFuncClr，如表1.2所示。page西安邮电学院计算机系272019/8/1page西安邮电学院计算机系282019/8/1禁止相应通道IRQ中断函数vicIrqDisable，如表1.4所示。page西安邮电学院计算机系292019/8/1重新使能IRQ中断函数vicIrqEnable，如表1.5所示。page西安邮电学院计算机系302019/8/1基于TCP实验使用TCP协议，完成HTTP连接，实现web网页的访问，上位机和开发板配置为同一网段，当在web浏览器中键入开发板程序设置的IP地址时，即可打开开发板中存储的web网页。用网线将开发板与电脑相连，然后运行下面的程序。当程序运行后，在电脑上打开IE浏览器，输入开发板的IP地址，就可以打开一个写好的网页脚本。page西安邮电学院计算机系312019/8/1基于ucos-ii的网络设计的思想（C/S模式）：面向连接的TCP：编程方式：服务器程序：需要监听连接，只有在与客户机建立连接后才能进行数据处理。客户机程序：主动连接服务器，它也是在连接成功后才进行数据处理。基于TCP的程序编程流程如下图：page西安邮电学院计算机系322019/8/1socket()bind()listen()accept()recv()send()close()socket()connect()send()close()recv()应答数据请求数据建立连接阻塞，等待客户数据处理服务请求服务器客户机closesocket()删除套接字page西安邮电学院计算机系332019/8/1无连接的UDP：编程方式：服务器程序：先接收到数据再进行处理。客户机程序：先发送数据然后等待回应处理。相同点：它们所用到的SocketAPI函数是相同的。基于UDP的程序的编程流程如下图：page西安邮电学院计算机系342019/8/1socket()bind()recvfrom()sendto()closesocket()删除套接字socket()bind()sendto()recvfrom()服务应答服务请求阻塞，等待客户数处理服务请求服务器端客户端closesocket()删除套接字