基于BF537的雙冗余以太網的設計與實現(xiàn)

表l中，Basic Control Register為基本控制寄存器，通過配置其各位，完成芯片軟復位、10 M／100 M選擇、全雙工／半雙工選擇、LookBack模式選擇、自協(xié)商等功能。Basic StatusRegister為基本狀態(tài)寄存器，對其查詢可以得到自協(xié)商結果、網絡物理連接狀態(tài)等網絡基本狀態(tài)。PHY Identifierl／PHYIdentifier 2寄存器標識了芯片的Chip ID。因此，對網絡狀態(tài)的實時監(jiān)測實際上就是實時讀取Basic Status Register，并對結果作出判斷。
3．2 程序設計
可以通過操作BF537的寄存器EMAC_STAADD完成其對LAN8187寄存器的讀寫。對LAN8187寄存器讀寫的函數定義為：
u16 RdPHYReg(u16 PHYAddr，u16 RegAddr)；
void WrPHYReg(u16 PHYAddr，u16 RegAddr，u32 Data)；
其中PHYAddr為芯片的物理地址，RegAddr為寄存器地址。
對Basic Status Register的監(jiān)測采用輪詢的機制，即設定一個信號量Link_status，其周期為2 ms，因此每隔2 msEther moniter線程被觸發(fā)一次。在Ether_moniter中通過調用RdPHYReg()函數，讀取Basic Status Register的值，并判斷Link位。Ether_moniter線程流程如圖3所示。

對于設計方案1來講，當檢測到需要進行網絡切換時，需要停用當前網卡初始化備用網絡LAN91C111并設定相同的IP地址以及MAC地址。對于方案2，則只需要通知CPLD將通道切換至備用的LAN8187接口。

4 冗余切換測試
用Visual C++6．0開發(fā)的簡單的上位機測試程序，每隔1ms發(fā)送一個UDP數據報，并給每個數據報編寫不同的序號。在BF537中編寫程序不斷接收上位機發(fā)來的數據報，然后制造網絡通信故障，本文構建的冗余網絡將會自動切換到備用通道繼續(xù)接收上位機的數據報，最后通過檢測接收到數據報的序號來確定冗余切換所消耗的時間。分別對兩種方案所構建的冗余網絡的切換進行測試，結果如表2所示。

從實驗結果可以看出方案2具有快速切換的優(yōu)點，丟包率低；方案l平均丟包數遠遠大于方案2，并且切換時間長。

5 結束語
本文提出了兩種基于BF537構建雙冗余以太網的方案，分別論述了其原理、器件選擇、連接方法，并做出軟件設計。最后經過測試，方案2的切換效果和時間非常理想，最終在實際項目中得到了應用。