基于DM9000A的DSP以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

完成上述初始化步驟后，DM9000A就處于正常工作狀態(tài)，可以收發(fā)數(shù)據(jù)包。若有異常發(fā)生，就需要重復(fù)上述步驟，重啟DM9000A以使芯片恢復(fù)到正常狀態(tài)。

3.1.2 數(shù)據(jù)幀發(fā)送

DM9000A內(nèi)部有16 KB的SRAM作為接收/發(fā)送數(shù)據(jù)的緩存區(qū)，其中前3 KB的空間，地址從0x0000H～0x0BFFH，用來緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)發(fā)送的具體步驟如下：

(1)利用寫操作寄存器MWCMD(F8H)，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀寫入DM9000A的發(fā)送緩存區(qū)。

(2)將數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度寫入長(zhǎng)度寄存器TXPLL(FCH)和TXPLH(FDH)。

(3)設(shè)置發(fā)送控制寄存器TCR(02H)，TXREQ=1，數(shù)據(jù)幀開始發(fā)送。

(4)檢查網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)寄存器NSR(01H)的TX2END和TX1END位，判斷此幀數(shù)據(jù)是否發(fā)送完。

數(shù)據(jù)幀發(fā)送流程圖如圖5所示。

3.1.3 數(shù)據(jù)幀接收

當(dāng)DM9000A數(shù)據(jù)接收使能后，DM9000A就會(huì)自動(dòng)接收數(shù)據(jù)。DM9000A接收到的數(shù)據(jù)先保存在地址從0x0C00～0x3FFF的13 KB內(nèi)部SRAM緩存空間中，它是一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)。

利用寄存器MRCMDX(FOH)和寄存器MRCMD(F2H)可獲取緩存中的數(shù)據(jù)幀信息。接收到的數(shù)據(jù)幀格式如圖6所示。

其中第1個(gè)字節(jié)是接收數(shù)據(jù)標(biāo)志字節(jié)，表征接收到數(shù)據(jù)幀是否有效。第2個(gè)字節(jié)是接收數(shù)據(jù)幀的狀態(tài)字節(jié)，其中的內(nèi)容與接收狀態(tài)寄存器RSR中的內(nèi)容相同，可以用來判斷所接收的數(shù)據(jù)幀是否正常。第3，4個(gè)字節(jié)是接收到數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度字節(jié)，其中低位在前，高位在后。從第5個(gè)字節(jié)開始的數(shù)據(jù)才是真正數(shù)據(jù)幀內(nèi)容。

數(shù)據(jù)接收過程如下：

(1)檢查中斷狀態(tài)寄存器：ISR(FEH)，若PRS位為1，說明有新的數(shù)據(jù)幀接收，寫1清除PRS位;若為0，說明無數(shù)據(jù)，直接返回。

(2)讀取第1個(gè)字節(jié)，即接收數(shù)據(jù)標(biāo)志字節(jié)。如果該字節(jié)為01，則表示接收下來的是有效數(shù)據(jù)幀;如果該位為00則表示沒有數(shù)據(jù)到達(dá)，或數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完成;如果既不是01又不是00，則認(rèn)為有異常發(fā)生，這時(shí)就要將DM9000A芯片重啟以使芯片恢復(fù)到正常狀態(tài)。

(3)讀取第2個(gè)字節(jié)，即接收狀態(tài)字節(jié)。根據(jù)接收狀態(tài)字節(jié)判斷所接收的數(shù)據(jù)幀是否正常。

(4)讀取第3，4字節(jié)，即數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度字節(jié)。

(5)讀取真正的數(shù)據(jù)幀內(nèi)容。

(6)根據(jù)獲取的長(zhǎng)度信息，判斷是否讀完一幀。如果讀完，接著讀下一幀，直到遇到首字節(jié)是00H的幀，說明接收數(shù)據(jù)已讀完。

數(shù)據(jù)幀接收流程如圖7所示。

3.2 上層通信協(xié)議程序設(shè)計(jì)

TCP/IP協(xié)議模型可以分為四個(gè)層次，從下到上依次為：鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。每一層都有不同的功能，低一層為高一層提供服務(wù)。

標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧對(duì)處理器的計(jì)算、存儲(chǔ)要求比較高，然而，DSP系統(tǒng)的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源通常是非常有限，在DSP中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧將占用大量系統(tǒng)資源，不利于DSP其他方面的應(yīng)用，因此必須對(duì)它進(jìn)行簡(jiǎn)化并優(yōu)化，盡可能做到代碼精簡(jiǎn)，降低存儲(chǔ)開銷。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了TCP/IP通信協(xié)議的必要部分，包括：ARP，IP，ICMP，TCP，UDP等協(xié)議。

ARP(地址解析協(xié)議)為IP地址到對(duì)應(yīng)的硬件地址之間提供動(dòng)態(tài)映射。IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議的核