PowerPC嵌入式系統(tǒng)中的以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)

5 網(wǎng)口部分設(shè)計(jì)
網(wǎng)口部分的設(shè)計(jì)基于芯片組Tsil07控制的PCI總線，基本框圖如圖2。

網(wǎng)口部分主要由Intel 82559，網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和RJ45接口3部分組成。82559是一個高集成度、高性能、低功耗的10／100 Mb／s快速以太網(wǎng)控制器，符合LON設(shè)計(jì)規(guī)范。物理尺寸只有15 mm×15 mm，是一款高性價比芯片。82559有完整的PCI接口，既可作主設(shè)備又可作從設(shè)備，在系統(tǒng)上電對其進(jìn)行配置時只能作為從設(shè)備，正常工作后可作為主設(shè)備。32位的PCI控制器使82559在PCI總線上執(zhí)行高速的數(shù)據(jù)傳輸。并且PCI控制器可處理通信任務(wù)，因而減輕CPU的負(fù)擔(dān)。82559包含一個傳輸FIFO和一個接收FIFO，大小各為3 kB，在等待總線傳輸時可防止數(shù)據(jù)的流失。這將使82559利用最小的幀間距傳送數(shù)據(jù)。82559可工作在全雙工和半雙工模式。82559連接一個E2PROM，E2PROM為硬件和軟件提供上電初始化。在82559芯片上集成了MAC(介質(zhì)訪問子層)和PHY(物理層)的功能，通過片上的命令和狀態(tài)寄存器經(jīng)由PCI總線和PowerPC通信。H1102是一個網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器，82559通過網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器驅(qū)動剛45網(wǎng)線接口，用來支持10／100BASE―T，實(shí)現(xiàn)與外界通信。

6 以太網(wǎng)的VxWorks BSP的開發(fā)
BSP即Board Support Package，板級支持包，是對目標(biāo)系統(tǒng)的底層支持軟件。對于具體的硬件平臺，與硬件相關(guān)的代碼都被封裝在BSP中，由BSP向上提供虛擬的硬件平臺，BSP與操作系統(tǒng)通過定義好的接口進(jìn)行交互。BSP是所有與硬件相關(guān)的代碼體的集合，是介于底層硬件和上層操作系統(tǒng)之間的一層，主要目的是為了支持操作系統(tǒng)，使之能夠更好地運(yùn)行于硬件系統(tǒng)。以下介紹了網(wǎng)口的VxWorks BSP的開發(fā)方法。
6．1 Tsil07的PCI接口的寄存器初始化
對Tsil07的PCI接口的寄存器初始化主要是對PCI命令寄存器，PCI狀態(tài)寄存器，PCI仲裁控制寄存器等和PCI相關(guān)的寄存器設(shè)置。因用戶手冊上對各寄存器的參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，在此將不再贅述。
Tsil07中的32位配置寄存器地址是0x8000_00nn，nn是寄存器的相對偏移地址。對配置寄存器的訪問采用間接方式，將配置寄存器的地址寫到CONFIG_ADDR端口，則配置寄存器的內(nèi)容將在CONFIG_DATA端口獲得。CONFIG_ADDR端口的地址為：OxFEC0_0000～OXFEDF_FFFC，CONFIG_DATA端口的地址為0xFEE0_0000～0xFEEF_FFFF。
6．2 82559的PCI接口的寄存器初始化
對Tsil07的PCI接口的寄存器初始化包括對PCI命令寄存器，PCI狀態(tài)寄存器，Cache行大小(CLS)寄存器等寄存器的設(shè)置，以便能夠找到PCI設(shè)備82559，使Power―PC能夠?qū)υ撛O(shè)備進(jìn)行訪問。
PCI定義了3個地址空間：PCI memory空間，PCII／O空間和PCI配置空間。PCI memory空間，PCI I／O空間采用直接訪問。PCI支持2種類型的配置訪問，typeO和type 1。AD[31：O]信號表示地址時根據(jù)配置訪問的類型使用不同的形式，地址的低兩位表明配置訪問的類型――type O(AD[1：O]=ObOO)或type 1(AD[1：O]=Ob01)。2種地址形式都表明了一個具體的設(shè)備和該設(shè)備的一個具體的配置寄存器。typel 0用于在本地PCI總線上選擇一個設(shè)備，type 1通過一個PCI―to―PCI橋傳遞配置請求到另一個PCI總線。系統(tǒng)采用type O配置，如圖3所示。

為訪問配置空間，必須向CONFIG_ADDR寄存器寫入一個32位的值，用于定義目標(biāo)PCI總線、該總線上的目標(biāo)設(shè)備和設(shè)備中要訪問的配置寄存器。對CONFIG_DATA寄存器的一個讀或?qū)懖僮鲗⑹怪鳂驅(qū)⒃撛L問轉(zhuǎn)化為一個PCI配置周期(CONFIG_ADDR中的使能位被設(shè)置并且設(shè)備編號不是0b1_1111)。
對于map B，處理器可在地址空間0xFEC0_0000～0xFEDF_FFFF中使用任何地址訪問CONFIG_ADDR寄存器。盡管系統(tǒng)可以使用0xFEC0_0000～OxFEDF_FFFF中的任何地址，但一般使用地址0xFEC0_0CF8。為簡化CONFIG_ADDR的地址通常被稱為CF8。處理器可在地址空間0xFEE0_0000～0xFEEF_FFFF中的任何地址訪問CONFIG_DATA寄存器。最常用的地址為0xFEE0_OCFC～0xFEE0_0CFF。為簡化起見，一般指為CFC。
對于type O配置，Tsi107把CONFIG_ADDR寄存器的設(shè)備編號轉(zhuǎn)化為惟一的IDSEL信號，它們之間有一一對應(yīng)的關(guān)系。功能編號和寄存器編號將不加改變的復(fù)制到AD[10：2]，AD[1：O]在type O配置時為0b00。
6．3 中斷的實(shí)現(xiàn)
Tsil07的EPIC(可編程中斷控制單元)支持5個外部中斷。IRQ[O：4]信號代表了外部中斷，它們被5個IRQ向量／優(yōu)先級寄存器(IVPRO―IVPR4)控制和初始化。外部中斷可被設(shè)置為電平或邊沿觸發(fā)。軟件通過對向量／優(yōu)先級寄存器的寫操作為每一個中斷源設(shè)置優(yōu)先級，優(yōu)先級的值在O～15之間，15最高。EPIC單元通過麗向處理器核申請中斷。當(dāng)處理器通過對EPIC單元中的中斷響應(yīng)寄存器(IACK)進(jìn)行讀操作以響應(yīng)中斷請求時，EPIC返回一個8位的中斷向量到處理器，然后處理器處理該中斷。處理器對EPIC單元的結(jié)束中斷(EOI)寄存器進(jìn)行寫操作時，中斷處理完成。
對EPIC的初始化主要是設(shè)置各中斷源的優(yōu)先級和中斷向量的設(shè)置。包括對特征報告寄存器(FRR)、全局配置寄存器(GCR)、偽向量寄存器(SVR)、外部和內(nèi)部中斷寄存器等的設(shè)置。

7 結(jié) 語
搭建以MPC7410為核心處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺，闡述以太網(wǎng)接口硬件設(shè)計(jì)和VxWorks BSP的設(shè)計(jì)方法，使以太網(wǎng)接口在系統(tǒng)中能正常通信。