网口软硬件设计

　　以太网产品供应商多、用户组网方便、费用低。以太网是当今的局域网之一，而数字信号处理器正加速进入嵌入式应用领域，如何将DSP与以太网连接起来，实现DSP与DSP或DSP与计算机间的网络互连显得非常重要。本使用LAN91C113实现系统与网口的连接，其硬件电路如图1所示。

　　图1 LAN91C113的电路设计

　　LAN91Cll3是支持IEEE802.3协议；支持8位或16位数据总线；内置16KB的SDRAM用于收发缓冲；全双工，收发同时达到1 0M／100Mbps；支持lOBase5、10Base2、10BaseT，并能自动检测所连接的介质，与主机有3种接口模式，即跳线模式、PnP模式和RT模式。

　　（1）跳线模式。这种模式与早期的网络控制器兼容。LAN91C113的端口基地址、中断口等都由开关或跳线器决定。跳线模式简单，但配置资源麻烦。

　　（2）PnP模式。与微软的PnP协议兼容。在这种模式下，LAN91C113的端口基地址、中断口等都由EEPROM设定，但需要进行PnP芯片的识别，不便与DSP接口。

　　（3）RT模式。避免了PnP模式下的PnP芯片识别和配置过程，在这种模式下，LAN91C113的端口基地址、中断口等也由EEPROM设定。

　　为了简化DSP网络接口的软、硬件设计，不使用远程自举加载功能，并且选用跳线接口模式。用DSP的通用I/O口代替跳线器对LAN91C113进行初始化配置，这样避免了跳线器更改资源配置的麻烦。LAN91C113的总线接口是与DSP总线兼容，只要进行一些简单的逻辑变换就可以了。另外，LAN91C113的总线电平是5V的，而DSP的接口电平是3.3V的，二者接口时要使用电平转换器。可以使用74LVCTH164245进行转换，也可以使用CPLD进行转换。

　　以太网链路层遵循的IEEE802.3协议的CSMA／CD和CRC校验等功能由网卡控制芯片LAN91C113完成，DSP芯片则完成其他TCP／IP协议的解释和执行。DSP控制LAN91C113完成通信任务时，首先要对LAN91C113复位，并对LAN91C113的寄存器进行初始化，确定发送和接收的条件，然后才能发送数据或接收数据。当一帧数据发送结束、接收到一帧数据或出错等事件发生时，LAN91C 113向TDSP申请中断，DSP响应中断后根据中断状态寄存器的内容进行相应的处理。在DSP内部，DSP程序完成对数据的打包解包。系统复位后，系统首先发送ARP请求，建立地址映射，并内部中断进行定时更新。DSP芯片根据情况将采集或收集到数据按照TCP协议或UDP协议格式打包，送人网卡芯片，由网卡芯片将数据输出到局域网中。反之，当有数据从RJ45接口传输过来，网卡芯片产生外部中断，请求DSP进行处理。DSP芯片对数据包进行分析，如果是ARP（物理地址解析）数据包，则程序转人ARP处理程序。如果是IP数据包则进一步判断是哪个协议向IP传送数据。如果是ICMP协议，判断是否为Ping请求，是则应答，不是丢弃该数据包；如果是TCP或UDP协议，且端口正确则按相应的协议处理数据，端口不正确丢弃数据包。接收数据处理程序框图如图2所示。

　　图2 数据处理接收程序流程

　　也可以使用查询方式进行数据通信。在查询方式下，通过CURR和Boundary两个寄存器的值来判断是否收到一帧数据。当CURR和Boundary不等时，说明接收缓冲区接收到了新的帧，主程序读取数据后，以读取帧的第二个字节（下一帧的页地址）更新CURR和Boundary，主程序循环跟踪这两个寄存器的值，达到接收数据的目的。主程序发送一帧数据时，先要查TSR寄存器来判断上一帧是否发送完毕。
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