多USB接口的局域網(wǎng)接入技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

1.3 USB轉(zhuǎn)換芯片

USB轉(zhuǎn)換芯片對(duì)USB接口的數(shù)據(jù)、控制信號(hào)和RMII接口的數(shù)據(jù)、控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)采用臺(tái)灣ASIX公司的AX88170作為USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片。這塊芯片片內(nèi)5KB×16bit的SRAM，內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行USB協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換。它支持USB1.1標(biāo)準(zhǔn)，并可連接基于IEEE 702.3或IEEE 802.3u以太網(wǎng)協(xié)議下的10Mbps/100Mbps網(wǎng)絡(luò)，而且在支持MII接口的同時(shí)，還支持簡(jiǎn)單的RMII接口，方便硬件的設(shè)計(jì)。

AX88170片外用一片串行EEPROM 93LC56實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的配置[5]。

1.4 通用串行總線（USB）接口

通用串行總線（USB）設(shè)備在即插即用的特性上能夠較好地滿足用戶使用方便的要求。USB規(guī)范目前有兩個(gè)版本：1.1和2.0。目前，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)主板還只是支持USB 1.1規(guī)范的最高12Mbps速率，所以本系統(tǒng)是針對(duì)USB 1.1規(guī)范進(jìn)行的[1]。

2 硬件配置

2.1 RTL8308B的配置

交換控制器RTL8308B的配合是通過芯片在上電時(shí)讀取串行EEPROM 24LC02B及某些控制引腳的電平來實(shí)現(xiàn)的。這其中包括廣播控制使能、半雙工后退壓力函數(shù)使能、全雙工流量控制、環(huán)路監(jiān)測(cè)函數(shù)使能位、CRC校驗(yàn)允許位、Hash算法使能位等。對(duì)這些控制位的使能，本系統(tǒng)視需要而定，這里不再一一敘述。

此外，非常重要的是選擇好RTL8308B的物理端口，并設(shè)置好其對(duì)應(yīng)的物理地址。如果物理地址沒有設(shè)置正確，交換控制器將能正常地從連接端口交換數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)中，根據(jù)芯片手冊(cè)要求及實(shí)際需要，選取C端口連接RTL8204的C端口，E、F、G、H分別連接4片USB轉(zhuǎn)換芯片AX88170。在EEPROM 24LC02B內(nèi)設(shè)置好物理端口對(duì)應(yīng)的物理地址，使RTL8308B的A端口到H端口對(duì)應(yīng)著物理地址08H～0FH。

2.2 RTL8204的配置

RTL8204的系統(tǒng)配置通過讀取某些控制引腳上電時(shí)刻的電平來實(shí)現(xiàn)。RTL8204在上電時(shí)讀取對(duì)應(yīng)的引腳電平，并將其狀態(tài)寫入自己的內(nèi)部寄存器中。這些控制引腳包括速率的選擇（10Mbps/100Mbps）、全雙工/半雙工的選擇以及自動(dòng)協(xié)商的使能。本系統(tǒng)選擇了自動(dòng)協(xié)商工作方式，使RTL8204可以自動(dòng)地與傳輸方式未知的上級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備協(xié)商物理層信號(hào)的傳輸方式。

降此以外，對(duì)RTL8204最重要的配置是其端口的物理地址的設(shè)備。本系統(tǒng)用RTL8204的C端口連接RTL8308B的C端口，要求這兩個(gè)端口的物理地址一致。前文所述，RTL8308B的C端口地址應(yīng)為0AH，所以，應(yīng)該將該RTL8204的C端口地址設(shè)置成為0AH，具體設(shè)備方法可以參考文獻(xiàn)[3]。

2.3 AX88170的系統(tǒng)配置

USB轉(zhuǎn)換芯片AX88170的數(shù)據(jù)接口可以選擇MII接口或者RMII接口，本系統(tǒng)選擇了設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單的RMII接口。AX88170還可以工作在PHY模式或者M(jìn)AC模式下，在本系統(tǒng)中，RTL8308B工作在MAC層，對(duì)其他芯片的傳輸方式進(jìn)行控制。所以，這里需要將MX88170設(shè)置為工作在PHY模式下。

和前所述的REL8204、RTL8308B一樣，AX88170的物理地址的設(shè)置也要與RTL8308B的設(shè)置相一致。本文中的4片AX88170分別與RTL8308B的E、F、G、H端口連接，所以對(duì)應(yīng)的物理端口地址應(yīng)該分別設(shè)置為0CH、0DH、0E和0FH。

除此之外，在存儲(chǔ)AX88170控制信息的EEPROM93LC56中，還存儲(chǔ)這個(gè)端口的MAC地址。這里4個(gè)MAC地址和RTL8308B的MAC地址的選擇應(yīng)該避免自身的重復(fù)，并且不應(yīng)與現(xiàn)有局域網(wǎng)里的MAC地址重復(fù)。

2.4 其它控制信號(hào)

整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)的重要性不言而喻，除了每片芯片都有各自最小時(shí)間的要求外，交換控制器RTL8308B還要求在復(fù)位后完成重新配置的時(shí)間不能早于其他物理層芯片（即RTL8204和4片MX88170）的配置暗。也就是說，RTL8308B的復(fù)位時(shí)間不能短于其他物理層芯片的復(fù)位時(shí)間。所以本系統(tǒng)還采用了MAXIM的MAX809芯片用作所有芯片的復(fù)位信號(hào)，既保證了復(fù)位信號(hào)的單穩(wěn)的可靠性，也保證了RTL8308B和其他物理層芯片的復(fù)位時(shí)間是相等的。