Author:tiger-john
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开发环境硬件环境：LPC2200
操作体系：UC/OS-II操作体系
编译环境：ADS1.2
Update-Time: 2011年2月28日周四
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一．体系硬件概述
1.1.ARM LPC2210芯片简介
LPC2210是Philips公司推出的微处理器，带有16 KBRAM，76个通用I／O口，12个独立外部中止引脚，集成有8通道的10位A／D，能够依据芯片规划杂乱的体系。
1.2.RTL8019AS芯片简介
?RTL8019AS是台湾Realtek半导体公司出产的以太网操控器，其功用包含：支撑EthernetII和IEEE802．3规范；支撑8／16位数据总线；内置16 KWord的SRAM；全双工，收发一起到达10 Mb／s；支撑BNC，AUI，UTP介质。RTLS019AS可供给100脚的TQFP封装，减少了PCB面积，更适合于嵌入式体系。
1.3.HR901170A芯片简介
HR901170A是汉仁电子有限公司出产的RJ45接口衔接器(带网络变压器／滤波器)，该衔接器满意IEEES02．3和IEEE902．3ab规范，能够较好地按捺电磁搅扰。经过HR901170A体系就能够衔接到以太网上。
注：RTL8019AS与网络介质之间的衔接由Rj45接头HR901170A完结。
二RTL8019AS芯片作业原理
2.1RTL8019AS存放器及其映射方法
?RTL8019AS存放器选用内存映射的方法。映射地址依据详细的硬件衔接方法不同而不同。在LPC2210开发板中RTL8019AS在CPU的存储空间上映射的基地址为0X83400000。
?LPC2210经过16位DMA方法完结对RTL8019AS双口RAM的拜访，别的运用P0.8操控RTL8019AS芯片复位，运用以太网接口时有必要将P0.8设置为输出形式，而且将跳线器JP8_NET_RST短接。RTL8019AS芯片中的中止输出与P0.9(EINT3)相连，当需求运用RTL8019AS中止时有必要将P0.9设置为EINT3功用，而且将跳线器JP8_NET_INT短接。
2.2RTL8019AS内部结构及作业原理
1>RTL8019AS芯片内部具有一个16Kbytes的双口RAM作为数据FIFO,它从逻辑上可划分为64个256字节的页,每一个页面包含16个存放器，每个存放器均是8位。在不同的页面下，同一个端口对应不同的存放器。
2>一般将RAM的前12页(即0X4000~0X4bff)存储区作为发送缓冲区；后52页(即0x4c00~0x7fff)存储区作为接纳缓冲区；页的地址便是地址的高8位（即0x40~0x4b;0x4c~0x7f）；第0页叫Prom页，只要32字节，地址为0x000~0x001f,用于存储以太网物理地址。
阐明：
?存放器和内置RAM是网卡功用完结的载体，驱动程序也是经过对它们的操作完结CPU所指令的使命。驱动程序所触及的存放器首要在Page0和Page1。
?至于内置RAM，在Jumper形式下咱们只需求关怀其收发缓存部分。偏移地址从0x4000开端至0x7FFF的16KB RAM区域构成8019的收发缓存，它以256字节为单位划分为64页(Page)，页地址为0x40 ~ 0x7F，发送和接纳缓存所分配的页数能够由驱动程序设定。一种比较常见的分配方法为[0x40,0x4C)用作发送，[0x4C,0x80)用作接纳，这也是本例所选用的装备。
3>接纳和发送数据包是经过DMA读写RTL8019AS内部的16K B RAM,它是双端口的RAM,即有两套总线衔接到该RAM。
如图2：
?一套总线是RTL8019AS读或写该RAM,即本地DMA;
?另一套总线是LPC2210读或写该RAM,即长途DMA。
4>本地DMA大部分作业由RTL8019AS主动完结，驱动程序只需求在初始化RTL8019AS时设置缓冲环的巨细(最大不超越64KB)，即存放器PSTRT和PSTOP的值，一起使PSTART=BNRY(鸿沟存放器)=CURR+1(当时页面指针存放器)。
5>长途DMA操作由外部微处理器完结，RTL8019AS有长途读(Remote Read)，长途写(Remote Write)和包发送(Send Packet)三种作业形式，由指令存放器(CR)中的RD0，RD1和RD2位操控。其间长途读和长途写的作业类似，都是先赋值长途DMA的开端地址存放器(RSAR0,RSAR1)和长途DMA字节计数器(RBCR0,RBCR1),然后在RTL8019AS的长途DMA端口读写即可。包发送操作用于数据发送，只需求发送一个包发送指令，就能够在RTL8019AS的长途DMA端口读取RAM中接纳的数据。当履行这个指令时，RTL8019AS就主动设置了开端地址存放器和字节计数器，鸿沟存放器(BNRY)指向下一个数据帧。
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关于详细的存放器功用请我们检查RTL8019AS的数据手册。
三以太网驱动体系规划阐明
3.1以太网驱动体系概述
以太网RTL8019AS驱动体系的内容是完结对芯片初始化，接纳数据包和发送数据包模块的编写。发送数据包时，驱动程序把要发送的数据按指定格局写入芯片并发动发送指令，RTL8019AS会主动把数据转换成物理帧格局在物理信道上传输。反之，当接纳数据报时，RTL8019AS收到物理信号后将其还原成数据，按指定格局存放在RAM中，以便主机程序取用。驱动程序经过操控RTL8019AS内部存放器以及DMA端口，来完结芯片初始化，接纳数据报和发送数据报的使命。
3.2 RTL8019AS以太网驱动体系的组成
?芯片初始化模块：初始化模块是针对以太网RT8019AS进行的初始化设置，使其能正常芯片复位，设置芯片存放器及发动芯片。
?发送数据报模块：一切的数据发送都要经过该模块发送
?接纳数据报模块：查询是否有新数据包并接纳进缓冲区
?写数据子模块：把数据写入RTL8019AS芯片中
?读数据子模块:从RTL8019AS中把数据读出
?设置芯片物理地址子模块:将物理地址写入RTL8019AS(PAR0~PAR5)存放器中。
?页面切换模块：页面切换功用,可挑选0,1,2三页,第四页作为芯片保存。
四．芯片初始化模块
4.1芯片初始化模块的功用
初始化LPC2210与设备相关的操控管脚和初始化RTL8019AS相关操控存放器
4.2芯片初始化模块的组成
1>挑选引脚：
运用P0.8引脚操控RTL8019AS芯片复位时,要将P0.8设置为输出形式
2>复位芯片
?设置P0.8为输出高电平，操控RTL8019AS硬件复位
?向RTL8019AS的0x1f号存放器写入00使RTL8019AS软件复位。
3>使RTL8019AS芯片中止
装备指令存放器(CR):装备CR存放中的RD2,RD1,RD0三位为100使DMA为中止形式，装备STA,STP位为01。使8019芯片中止，为进行存放器设置做准备。
4>设置RTL8019存放器
设置RTL8019AS芯片存放器,首要完结对以下几个存放器的初始化：
?RBCR0,RBCR1:装备长途DMA字节计数存放器
?PSTART:装备接纳缓冲区的开端页地址
?PSTOP:装备接纳缓冲区的完毕页的地址
?TPSR:装备发送缓冲区的开端地址
?BNRY:装备鸿沟存放器（读指针）
?CURR:装备当时的接纳完毕页地址（写指针）
1)设置长途DMA字节计数存放器(RBCR0,RBCR1)：初始化长途DMA字节计数器为0
2)设置接纳装备存放器(RCR)和传输装备存放器(TCR)
在装备存放器时，要与外部网络断开（因而设置接纳装备存放器的MON位，和传输装备存放器的LOOPBACK，与外网断开）。
3)设置数据装备存放器(DCR):设置FT1,FT0位为10进行FIFO的挑选；设置ARM位为0，使其不发送指令包；设置LS位为1，使其为正常形式；LAS位有必要为0；设置BOS位为1，使其为大端格局(即高字节在低地址中)；设置WTS位为1，使其为字长度的DMA传送(16字节DMA传送)
4)初始化接纳缓冲区容量为：0x4c~0x7f(PSTART=0X4C,PSTOP=0x80)共52个页。
?设置页面开端存放器(PSTART):初始化页面接纳缓冲环的开端地址为0x4c。
?设置页面中止存放器(PSTOP)：初始化页面接纳缓冲环的完毕地址为0X80。
5)初始化发送缓冲区容量为：0x40~0x4b(TPSR=0X40,BNRY=0X4C)共12页，可存储两个最大以太网数据包。（每一页256字节，256*12=3072，而一个以太网最大数据包为1518）。
?设置页面鸿沟存放器(BNRY读指针):初始化页面最终一次页面接纳缓冲环的地址为0X4C。
?设置页面传输开端存放器(TPSR):初始化传输包的页面开端地址为0x40。
6)初始化中止状况存放器和中止屏蔽存放器。
?设置中止状况存放器(ISR):铲除一切中止标志位。
?设置中止答应存放器(IMR):初始化使能OVW(溢出中止)和PRX（接纳包无过错中止）.
7)设置当时页面存放器(CURR):设置当时页面地址为0x4d
注：该存放器指出首要接纳缓冲器页面地址。这个存放器用来对数据包的接纳（为写页指针）。
8)设置组播地址存放器(MR0~MR7):初始化组播地址为0。
阐明：组播地址存放器用于供给为CRC逻辑供给，组播地址的过滤位。
9)设置芯片物理地址：
调用写数据子模块将实践地址写入MAC地址存放器（PAR0~PAR05）中。
这些存放器用于记录本以太网节点的MAC地址，并用于比照接纳包的方针地址是否共同而决议接纳仍是抛弃。
10）设置传输装备存放器(TCR)和接纳装备存放器(RCR)为正常形式，与外部网络衔接
5>设置芯片发动
6>装备中止状况存放器(ISR)铲除一切中止标志位
4.3芯片初始化模块的接口
芯片初始化模块调用了写数据子模块，页面切换子模块和设置芯片物理地址子模块
?设置芯片物理地址子模块:将物理地址写入RTL8019AS芯片中。
?写数据子模块：将数据写入RTL8019AS芯片中
?页面切换子模块：可挑选Page0,Page1,Page3三个页面。
4.3芯片初始化模块程序
/****************************Copyright(c)********************
**西安邮电学院
**graduate school
**XNMS实验室
**Author:冀博
**Time:2011年2月21日
**http://blog.csdn.net/tigerjb
**
****************************Copyright(c)********************/
/**********************************************************
**函数原型:voidInitNic()
**进口参数:无
**返回值:无
**阐明:对芯片的作业存放器进行设置,各个存放器的用法可参阅文档和
**络芯片的数据手册
**********************************************************/
void InitNic(uint8 num)
{
uint8i;
uint8j;
//使P0.8引脚为输出
IODIR=IODIR|NET_RST;
//向P0.8引脚写1，硬件复位
IOCLR=NET_RST;
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
IOSET=NET_RST;
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
IOCLR=NET_RST;
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
//软件复位
WriteToNet(0x1f,0x00);
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
//使芯片处于中止形式,这时进行存放器设置
WriteToNet(0x00,0x21);
//延时10毫秒,保证芯片进入中止形式
for(i=0;i<200;i++)
{
for(j=0;j<200;j++);
}
page(0);
//设置长途DMA开端地址存放器(RBCR0,RBCR1)为0
WriteToNet(0x0a,0x00);
WriteToNet(0x0b,0x00);
//设置接纳装备存放器（RCR)和传输存放器(TCR)
WriteToNet(0x0c, 0xe0);
WriteToNet(0x0d, 0xe2);
//设置数据装备存放器DCR
WriteToNet(0x0e,0xcb);
//初始化承受缓冲区容量为0X4C~0X7F(PSTART=0X4C,PSTOP=0X80)
WriteToNet(0x01,0x4c);
WriteToNet(0x02,0x80);
//初始化发送缓冲区容量为0X40~0x4b(TPSR=0X40,bnry=0x4c)
WriteToNet(0x03,0x4c);
WriteToNet(0x04,0x40);
/*初始化中止存放器（ISR和IMR)铲除一切中止标志位,使能OVW和PRX中止
*/
WriteToNet(0x07,0xff);
WriteToNet(0x0f,0x11);
//初始化当时页面存放器CURR=BNRY+1
page(1);
WriteToNet(0x07,0x4d);
//初始化组播地址存放器（MR0~MR5)
WriteToNet(0x08,0x00);
WriteToNet(0x09,0x00);
WriteToNet(0x0a,0x00);
WriteToNet(0x0b,0x00);
WriteToNet(0x0c,0x00);
WriteToNet(0x0d,0x00);
WriteToNet(0x0e,0x00);
WriteToNet(0x0f,0x00);
//将物理地址写入MAC(PAR0~PAR5)存放器中
SetMacID(NetPort[num].My_Mac);
page(0);
/*设置传输装备存放器（TCR）和接纳装备存放器（RCR）,将芯片设置成正常形式,跟外部网络衔接
*/
WriteToNet(0x0c,0xcc);
WriteToNet(0x0d,0xe0);
//发动芯片开端作业
WriteToNet(0x00,0x22);
//铲除一切中止标志位
WriteToNet(0x07,0xff);
}
