基于S3C4480X的嵌入式以太網(wǎng)接口設計

　　3設計思路

　　首先，S3C44B0X通過RTL8019AS的I／O口，對其相關寄存器進行配置。在通信時，S3C44B0X與RTL8019AS的收發(fā)緩存器的數(shù)據(jù)交換由遠程DMA控制，而RTL81019AS收發(fā)緩存器與以太網(wǎng)總線之間的數(shù)據(jù)交換由它的本地DMA控制。RTL8019AS通過中斷的方式通知S3C44B0X數(shù)據(jù)收發(fā)的結果和狀態(tài)，S3C44B0X通過查詢中斷狀態(tài)寄存器的值，作出相應處理。

　　系統(tǒng)結構如圖2所示。

　　4接口電路設計

　　接口電路如圖3所示。

　　S3C 44B0X的nOE、nWE分別與RTL8019AS的IORB、IOWB相連，控制數(shù)據(jù)的讀和寫操作，低電平有效。RTL8019使用中斷0，對應S3C4480的外部中斷1。

　　RTL8019AS RTL8019AS有3種工作方式：

　　a)跳線方式：I／O和中斷由跳線決定；
　　b)即插即用方式(PNP)：由軟件進行自動配置，使用這種方法時，系統(tǒng)的啟動程序必須包含支持PNP的函數(shù)；
　　c)免跳線方式：I／O和中斷由外接的EEPROM93C46中的內(nèi)容決定。

　　在本設計中，為了降低啟動程序和接口電路的復雜性，選擇跳線方式，故JP接高電平。

　　X1、X2分別為20 MHz晶振的輸入輸出端。LED0～2分別連接3個發(fā)光二極管，指示網(wǎng)絡連接、數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)送的情況。 20F001為網(wǎng)卡濾波器，內(nèi)部包含一對低通濾波器和一對隔離變壓器，其輸出TX+／-、RX+／-與RJ45的信號口相連。

　　由于在本設計中RTL8019AS的AEN與S3C44B0X的nGCS2相連，所以對應S3C44B0X的存儲器的起始地址0x0600-0000；并且，由于RTL8019AS的IOS0～IOS3接地，在跳線模式下，當IOS0～IOS1為0000時，RTL8019AS的基址為0300H。因此，在本設計中，S3C44B0X訪問RTL8019AS的基址就是0x0600-0300。

　　5驅(qū)動程序設計

　　5.1程序設計思路

　　在本設計方案中，驅(qū)動程序主要包含3個函數(shù)，即系統(tǒng)的初始化函數(shù)、接收數(shù)據(jù)包函數(shù)、發(fā)送數(shù)據(jù)包函數(shù)。 初始化部分完成RTL8019AS在使用之前的初始化工作，包括設置相關工作模式的寄存器、分配和初始化接收和發(fā)送緩沖區(qū)、初始化網(wǎng)卡接收地址等。

　　MAR0-MAR7-多點地址寄存器：這8個寄存器的值是根據(jù)多播地址數(shù)組的值生成的，提供對多播地址的過濾，過濾掉一些不屬于自己接收多播數(shù)據(jù)包。
這里均設為FFH，接所有多播地址的數(shù)據(jù)包：

　　

　　下面6條語句設置MAC地址，寄存器為PAR0～PAR5：實際地址寄存器，這些寄存用來對目標地址數(shù)據(jù)包進行比較，以確定接收或者拒絕接收。地址放在數(shù)組add[6]中。

 　　
 
　　5.2數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送

　　數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送由本地DMA傳輸和與遠程DMA傳輸兩部分完成，前者大部分工作由RTL8019AS自動完成，我們要做的是設置收發(fā)緩沖區(qū)的大小及指針變量，這些工作在RTL8019AS的初始化時已完成，因此只需要編寫遠程DMA讀寫函數(shù)。對遠端DAM口的讀寫，不同的只是數(shù)據(jù)傳輸方向，這里，僅以讀操作為例，即編寫從RTL8019AS接收緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)包到S3C4480X。(注意：遠程DMA的寫函數(shù)，即向RTL8019AS發(fā)送緩沖區(qū)寫數(shù)據(jù)函數(shù)--send_data()省略。)
 
　　

　　5.3以太網(wǎng)接口通信函數(shù)流程

　　這里采用中斷和查詢相結合的方式來決定是否發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當RTL8019AS的ISR(中斷狀態(tài)寄存器)的任意一中斷位置位時，S3C4B0X都要對其進行中斷相應(在這里只關注第0中斷位和第1中斷位，即分別反映RTL8019AS已正確接收到數(shù)據(jù)和已成功發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此在初始化函數(shù)中將其他位屏蔽)。這時要對ISR進行訪問，來判斷是何種中斷，進而作出相應的響應，如圖4所示。

　　6結束語

　　本設計經(jīng)過軟硬件的調(diào)試，并已成功地進行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。由于S3C4480X出眾的性價比及豐富的外圍接口，通過擴展本設計可以應用到嵌入式儀器儀表、工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡、嵌入式網(wǎng)絡控制等許多領域。