基于DM9000A和LPC2214的嵌入式以太网接口设计VIP免费

基于DM9000A和LPC2214的嵌入式以太网接口设计排行榜收藏打印发给朋友举报来源：elenchina发布者：刘伟明、杜林热度8票浏览180次【共0条评论】【我要评论】时间：2009年6月08日16:34引言互联网的迅速发展使得网络用户呈指数增长，在使用计算机进行网络互联的同时，各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与控制设备也在逐步地走向网络化，以便共享网络中庞大的信息资源。以太网技术以其灵活方便的连接方式、良好的开放性、高效、低廉等优点，已经广泛地应用于各种计算机网络，并且还在不断地发展。目前基于以太网的新技术和联网设备不断出现，以太网已经成为事实上最常用的网络标准之一。以太网控制芯片是以太网接口的核心器件，其性能是影响网络性能的关键的因素之一，如何正确使用网络控制器是设计以太网接口的关键。本文介绍了一种以高性能的以太网控制芯片DM9000A和32位ARM处理器LPC2214为核心的嵌入式以太网接口的实现方法。1、以太网控制器DM9000A介绍DM9000A是DAVICOM公司推出的一种高度集成、功能强大、少引脚、性价比高的单片快速以太网控制芯片，非常适用于嵌入式系统设计。图1为DM9000A内部结构框图。DM9000A具有一个通用的微处理器接口，内部集成了16kBSRAM（其中13kB用作接收缓冲区，3kB作为发送缓冲区），对内部存储器访问支持8位和16位数据接口以适用于不同的微处理器；内部集成了一个10/100M自适应PHY，可以连接到3类、4类、5类的10M无屏蔽双绞线和5类的100M无屏蔽双绞线。图1DM9000A内部结构框图DM9000A体积小，只有48个引脚，有利于缩小PCB面积；它完全支持IEEE802.3u规格，还支持IEEE802.3x全双工流控制。DM9000A功耗非常低，单电源3.3V工作，内置3.3V变2.5V电源电路，I/O端口支持3.3V到5V的容差。2、网络接口硬件电路设计网络接口硬件电路使用的芯片主要有处理器LPC2214、复位芯片CAT1025、以太网控制芯片DM9000A以及网卡驱动变压器HS9016等。LPC2214为NXP公司推出的基于ARM7TDMI内核的16/32位RISC处理器，功能强大，内置PLL锁相环可以设置CPU的工作频率达60MHz，为高速处理网络协议提供了保证；内部带256kBFLASH和16kBRAM，同时外扩了256k字的SRAM，为嵌入式TCP/IP协议栈提供了必要的内存空间。复位监控芯片CAT1025内部集成了2k位EEPROM，可以将网卡的物理地址、制造厂商等基本信息保存到CAT1025中，网络控制器DM9000A保持默认配置，这样可以省去网卡的配置存储器，减少硬件平台的面积。网络接口硬件框图如图2所示。系统采用16位模式，DM9000A的EECS引脚保持默认的悬空状态，数据线SD0-SD15直接与LPC2214数据线的低16位D0-D15连接。为了对DM9000A进行可靠硬件复位，复位引脚PWRST上的复位信号至少保持20ms，CPU的复位芯片CAT1025的复位脉冲宽度典型值为200ms，PWRST与处理器的复位信号nRST同为低电平有效，因此可将这两个引脚相连，这样在系统上电复位处理器的同时也对网络控制器进行复位。DM9000A的IO读信号线IOR、写信号线IOW分别与LPC2214的读信号线RD、写信号线WR相连；片选信号CS与处理器的Bank3片选信号CS3相连，因此网络控制器的端口地址IOaddress为0x83000000。读写信号与片选信号都是保持默认设置的低电平有效。在DM9000A中只有INDEX端口与DATA端口两个寄存器可以直接被CPU直接访问，其它所有内部控制和状态寄存器都是通过这两个端口寄存器间接访问的。网络控制器CMD引脚决定了处理器访问的是哪个端口寄存器：当CMD=0时，主机访问的是INDEX端口寄存器；当CMD=1时，访问的是DATA端口寄存器。设计中将CMD引脚与处理器的地址线A2相连，则DM9000A的2个外部接口端口地址分别为：INDEX端口地址＝IOaddress+0x00DATA端口地址＝IOaddress+0x04实际中INDEX端口寄存器保存的是访问DATA端口寄存器的内部寄存器的地址，因此对DM9000A控制或状态寄存器访问的命令顺序是：1）写要访问寄存器的地址到INDEX端口；2）通过DATA端口来读/写数据。3、网络接口的软件设计以太网接口电路的工作原理是：在系统上电时，处理器通过总线对DM9000A完成初始化后，DM900A进入数据收发等待状态；当处理器要向以太网发送数据帧时，先通过上层协议函数对数据进行封装，然后通...