單片機在手持式RFID讀寫器中的網(wǎng)絡接口設計

　　FRAME 為幀周期信號，由當前主設備驅(qū)動，表示一次訪問的開始和持續(xù)時間。IRDY 為主設備準備好信號。

　　TRDY 為從設備準備好信號。C /BE 為總線命令和字節(jié)使能復用信號。地址期是總線命令，數(shù)據(jù)期是字節(jié)使能。IDSEL 為初始化設備選擇信號。在參數(shù)配置讀寫傳輸期間，用作片選。對于只有一個PCI 設備的情況，它可以總接高電平。RST 為復位信號。CLK 為系統(tǒng)時鐘信號，頻率范圍DC ~ 33 MHz.以上信號都在CLK 的上升沿有效。INTA 為中斷請求信號，RTL8139數(shù)據(jù)準備好后可以用來向主控制器發(fā)出中斷。

　　DEVSEL 為設備選擇信號，表明驅(qū)動它的設備已成當前訪問的設備，由于系統(tǒng)中，RTL8139 是單一的PCI 設備，因此該信號可以不用。

　　2 網(wǎng)絡接口軟件結(jié)構(gòu)

　　RFID 讀寫器系統(tǒng)網(wǎng)絡接口軟件主要包括硬件設備驅(qū)動程序、TCP /IP 協(xié)議棧、應用協(xié)議和其他用戶應用程序。網(wǎng)絡接口軟件的流程如圖3 所示。

圖3 網(wǎng)絡接口軟件流程圖。

　　其中應用協(xié)議和其他用戶應用程序?qū)⒃诙伍_發(fā)時根據(jù)RFID 讀寫器的具體功能要求進行設計，這里主要介紹硬件設備驅(qū)動程序、TCP /IP 協(xié)議棧的實現(xiàn)方法。

　　2. 1 硬件設備驅(qū)動程序

　　硬件設備驅(qū)動是將PCI 接口當作單片機的外部存儲器看待，單片機以讀寫外部存儲器的時序?qū)CI 接口進行讀寫，再由PCI 接口將這種讀寫操作時序轉(zhuǎn)換成PCI 時序?qū)σ蕴W(wǎng)控制器進行操作。主要包括3 個部分，網(wǎng)絡初始化，發(fā)送控制和接收控制。主要完成對CR,TCR,RCR IMR ISR,RBSTART,MAR 等寄存器操作。

　　發(fā)送控制過程在網(wǎng)絡中，幀傳輸?shù)倪^程是發(fā)送方將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按幀格式要求封裝成幀，然后同過網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡的傳輸線上。發(fā)送程序框圖如圖4所示。

圖4 RTL8139 數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖。

　　接收控制過程分成2 步，第1 步是根據(jù)哈稀算法判斷數(shù)據(jù)包是否是本地的數(shù)據(jù)包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數(shù)據(jù)包達到了RCR 寄存器預先設定閾值，把數(shù)據(jù)報放入RX_BUFF.第2 步主機程序?qū)X_BUFF 里的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存進行處理。

　　2. 2 TCP /IP 協(xié)議棧

　　如圖5 所示，以太網(wǎng)控制器提供了邏輯鏈路層協(xié)議，TCP /IP 協(xié)議棧則通過底層的硬件設備驅(qū)動程序來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，對接收到的以太幀數(shù)據(jù)進行協(xié)議的分析，并給其上層應用提供一些簡單、易用的函數(shù)。

圖5 RTL8139 數(shù)據(jù)接收流程圖。