基于LXT971A的嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計(jì)
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關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)通訊 接口電路 處理器 服務(wù)器
1 概述
在嵌入式系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)通訊是非常重要而且必備的功能。為了充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)中CPU的網(wǎng)絡(luò)控制功能，選擇一款合適 的網(wǎng)絡(luò)接口電路至關(guān)重要，LXT971A網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路就是一個(gè)很好的選擇。LXT971A是Intel公司的網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路，它符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)，直接支持10Mb/s/100Mb/s雙絞線應(yīng)用，也支持100Mb/s光纖接口；該電路提供的MII接口能很好的符合10/100Mb/s雙絞線應(yīng)用，也支持100Mb/s光纖接口；該電路提供的MII接口能很好的符合10/100MACs。
圖1所示是LXT971A的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)框圖。
圖1
2 LXT971A的引腳功能
LXT971A具有64個(gè)引腳，其引腳排列如圖2所示。各引腳的功能如下：
·TXD0-TXD3是并行數(shù)據(jù)發(fā)送端口；
·TX_EN是發(fā)送使能端；
·TX_CLK是發(fā)送時(shí)鐘，速率為10Mb/s時(shí)為2.5MHz,速率為100Mb/s時(shí)為25MHz;
·TX_ER是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)發(fā)送端;
·RXD0-RXD3是并行數(shù)據(jù)接收端;
·RX_CLK是接收時(shí)鐘,速率為10Mb/s時(shí)為2.5MHz,速率為100Mb/s時(shí)為25MHz.
·RX_DV是接收數(shù)據(jù)正常指示端;
·COL是沖突檢測(cè)端;
·CRS是載波檢測(cè)端;
·MDDIS、MOC、MDIO、MDINT是MII控制信號(hào)端口；
·TPFOP、TPFON是網(wǎng)絡(luò)接口輸出正、負(fù)端口；
·TPFIP、TPFIN是網(wǎng)絡(luò)接口輸入正、負(fù)端口；
·SD/TP是TP選擇；
·TxSLEW0、TxSLEW1是TP驅(qū)動(dòng)端；
·RESET是復(fù)位端；
·ADDR0-ADDR4是設(shè)備地址端口；
·RBIAS是偏置端；
·PAUSE是暫停端；
·SLEEP是休眠端；
·TEST0、TEST1是測(cè)試端，接地；
·REFCLK/XI、REFCLK/XO是晶振輸入、輸出端；
·TDI、TDO、TMS、TCK、TRST是JTAG測(cè)試端；
·LED/CFG1、LED/CFG2、LED/CFG3是LED驅(qū)動(dòng)或配置輸入端。
3 硬件接口
在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)LXT971A的網(wǎng)絡(luò)接口功能還要借助于MPC860型網(wǎng)絡(luò)通信處理器。LXT971網(wǎng)絡(luò)接口電路與MPC860網(wǎng)絡(luò)通信處理器是一種非常好的組合，以它們?yōu)楹诵呐玫木W(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品有很好的實(shí)用性。筆者設(shè)計(jì)的硬盤錄像機(jī)和遠(yuǎn)程電量采集器均是以MPC860為核心CPU，以LXT971為接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際應(yīng)用中均取得了比較好的應(yīng)用效果。
MPC860是Motorola公司推出的網(wǎng)絡(luò)通信處理器，其特點(diǎn)主要有：內(nèi)嵌PowerPC內(nèi)核；4kbyte指令緩沖和4kbyte數(shù)據(jù)緩沖；強(qiáng)有力的內(nèi)存控制和系統(tǒng)功能；高效的結(jié)構(gòu)，可用一個(gè)獨(dú)立的RISC處理器處理通訊單元；可支持以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、HDLC、ATM等；帶有8kB雙端口RAM；可提供50MHz、66MHz、80MHz頻率，采用357引腳BGA封裝；具有強(qiáng)大的第三方工具支持等。
SPC860與LXT971的接口采用標(biāo)準(zhǔn)的MII接口，SD/TP引腳接地，傳輸介質(zhì)可采用雙絞線。MPC860可通過(guò)MII接口初始化LXT971A，而不需要使用LXT971A中的JTAG口。它們的連接原理如圖3所示。
4 軟件設(shè)計(jì)
在筆者所開(kāi)發(fā)的嵌入式系統(tǒng)中，MPC860所配置的操作系統(tǒng)為Nucleus PLUS實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的出色支持能夠使MPC860與LXT971實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，而軟件設(shè)計(jì)中，只需簡(jiǎn)單調(diào)用操作系統(tǒng)中的MII_AutoNeg 0函數(shù)就可以完成初始化LXT971A的工作，進(jìn)而快速地進(jìn)行下一步的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程。
該系統(tǒng)可支持TCP、UDP、RAW_IP3種接口編程方式。下面給出的是采用TCP方式的服務(wù)程序。
Void TCP_Server_Task(UNSIGNED argc,VOID *argv) //TCP服務(wù)器端任務(wù)
{
INT socketd,newsock; //套接字標(biāo)識(shí)
Struct addr_struct *servaddr; //服務(wù)器地址結(jié)構(gòu)指針
unsigned int i;
VOID *pointer;
STATUS status;
Struct addr_struct client_addr;
NU_DEVICE devices[1];
CHAR serv_in_addrp[]={192.168.1.1};//服務(wù)器（本機(jī)）IP地址
CHAR subnet[]={255,255,255,0};//子碼掩摸
if(NU_Init_Net(&Noncached_Memory=NUU_SUCC ESS) //初始化網(wǎng)絡(luò)模塊
{
DEMO_Exit(0); //不成功退出
}
memcpy(devices[0].dv_ip_addr,
serv_ip_addr,4);
//服務(wù)器IP地址拷貝到地址結(jié)構(gòu)中
memcpy(devices[0].dv_subnet_mask,subnet,4);
//服務(wù)器子碼掩摸拷貝到地址結(jié)構(gòu)中
memcpy(devices[0].dv_subnet_mask,subnet,4);
//服務(wù)器子碼掩拷貝到地址結(jié)構(gòu)中
if(UN_Init_Devices(devices,1)!=NU_SUCCESS)
//初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備LXT971A
{
DEMO_Exit(0); //不成功退出
}
if((socketd=NU_Socket(NU_FAMILY_IP,NU_TYPE_STREAM,0))>=0)
//創(chuàng)建套接字
{
if((NU_Bind(socketd,servaddr,0))>=0)
//綁定服務(wù)器IP地址
{
status=NU_Listen(socketd,10);//偵聽(tīng)
if(status==NU_SUCCESS)
{
for=(i=0;i<DEMO_MAX_CONNE CTIONS;i++)
{
newsock=NU_Accept(socketd,&client_addr,0);//接地
if(newsock>=0)
{status=NU_Send_T0_Queue&socketQueue,(UNSIGNED*)&newsock,1,NU_SU SPEND}; //接收成功隊(duì)列發(fā)送
}
}
}
}
}
}
編程方式與Windows的網(wǎng)絡(luò)編程相似。
5 結(jié)束語(yǔ)
該設(shè)計(jì)應(yīng)用廣泛，凡是對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊要求比較高的產(chǎn)品均可采用該設(shè)計(jì)。如用作監(jiān)控系統(tǒng)核心產(chǎn)品的硬盤錄像機(jī)DVR、10萬(wàn)伏變電站上用的高端遠(yuǎn)程電理采集器、電信網(wǎng)中的路由器等。
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