驱动网卡芯片DM9000调试过程及其具体的单片机程序Word下载.docx
《驱动网卡芯片DM9000调试过程及其具体的单片机程序Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《驱动网卡芯片DM9000调试过程及其具体的单片机程序Word下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1、读、写寄存器
其实，INDEX端口和DATA端口的就是由芯片上的CMD引脚来区分的。
低电平为INDEX端口，高电平为DATA端口。
所以，要想实现读写寄存器，就必须先控制好CMD引脚。
若使用总线接口连接DM9000的话，假设总线连接后芯片的基地址为0x800300（24根地址总线），只需如下方法：
#defineDM_ADD（*（（volatileunsignedint*）0x8000300））
#defineDM_CMD（*（（volatileunsignedint*）0x8000304））
//向DM9000寄存器写数据
voiddm9000_reg_write（unsignedcharreg,unsignedchardata）
{
udelay（20）;
//之前定义的微妙级延时函数，这里延时20us
DM_ADD=reg;
//将寄存器地址写到INDEX端口
DM_CMD=data;
//将数据写到DATA端口，即写进寄存器
}
//从DM9000寄存器读数据
unsignedintdm9000_reg_read（unsignedcharreg）
returnDM_CMD;
//将数据从寄存器中读出
只得注意的是前面的两个宏定义DM_ADD和DM_CMD，定义的内容表示指向无符号整形变量的指针，在这里0x800300是DM9000命令端口的地址，对它的赋值操作就相当于把数据写到该地址中，即把数据写到DM9000的命令端口中。
读的道理也一样。
这是一种很常见的宏定义，一般在处理器中定义通用寄存器也是这样定义的。
若没有总线接口的话，可以使用IO口模拟总线时序的方法实现寄存器的读写。
这里只说明实现步骤。
首先将处理器的I/O端口与DM9000的IOR等引脚直接相连（电平匹配的情况下），又假设已经有宏定义“IOR”I/O端口控制DM9000的IOR引脚，其它端口控制DM9000引脚的命名相同，“PIO1”（根据处理器情况，可以是8位、16位或32位的I/O端口组成）控制数据端口。
这样宏命名更直观些。
写寄存器的函数如下：
PIO1=reg;
AEN=0;
CMD=0;
IOR=1;
IOW=0;
udelay
（1）;
AEN=1;
IOW=1;
udelay（20）;
PIO1=data;
读寄存器的写法类似，这里就略一下了。
这一过程看上去有些复杂，呵呵，其实执行起来也蛮有效率的，执行时间差不多。
这种模拟总线时序的方式实际并不复杂，只是把总线方式下自动执行的过程手动的执行了一遍而已。
在DM9000中，还有一些PHY寄存器，也称之为介质无关接口MII（MediaIndependentInterface）寄存器。
对这些寄存器的操作会影响网卡芯片的初始化和网络连接，这里不对其进行操作，所以对这些寄存器的访问方法这里也略了（在上篇文章中有介绍）。
操作不当反而使网卡不能连接到网络。
至此，我们已经写好了两个最基本的函数：
dm9000_reg_write（）和dm9000_reg_read（），以及前面的宏定义DM_ADD和DM_CMD。
下面将一直用到。
2、初始化DM9000网卡芯片。
初始化DM9000网卡芯片的过程，实质上就是填写、设置DM9000的控制寄存器的过程，这里以程序为例进行说明。
其中寄存器的名称宏定义在DM9000.H中已定义好。
注：
一下函数中unsignedchar为一个字节unsignedint为两个字节
//DM9000初始化
voidDM9000_init（void）
unsignedinti;
IO0DIR|=1<
<
8;
IO1CLR|=1<
udelay（500000）;
IO2SET|=1<
/*以上部分是利用一个IO口控制DM9000的RST引脚，使其复位。
这一步可以省略，可以用下面的软件复位代替*/
dm9000_reg_write（GPCR,0x01）;
//设置GPCR（1EH）bit[0]=1，使DM9000的GPIO3为输出。
dm9000_reg_write（GPR,0x00）;
//GPRbit[0]=0使DM9000的GPIO3输出为低以激活内部PHY。
udelay（5000）;
//延时2ms以上等待PHY上电。
dm9000_reg_write（NCR,0x03）;
//软件复位
udelay（30）;
//延时20us以上等待软件复位完成
dm9000_reg_write（NCR,0x00）;
//复位完成，设置正常工作模式。
//第二次软件复位，为了确保软件复位完全成功。
此步骤是必要的。
/*以上完成了DM9000的复位操作*/
dm9000_reg_write（NSR,0x2c）;
//清除各种状态标志位
dm9000_reg_write（ISR,0x3f）;
//清除所有中断标志位
/*以上清除标志位*/
dm9000_reg_write（RCR,0x39）;
//接收控制
dm9000_reg_write（TCR,0x00）;
//发送控制
dm9000_reg_write（BPTR,0x3f）;
dm9000_reg_write（FCTR,0x3a）;
dm9000_reg_write（RTFCR,0xff）;
dm9000_reg_write（SMCR,0x00）;
/*以上是功能控制，具体功能参考上一篇文章中的说明，或参考数据手册的介绍*/
for（i=0;
i<
6;
i++）
dm9000_reg_write（PAR+i,mac_addr[i]）;
//mac_addr[]自己定义一下吧，6个字节的MAC地址
/*以上存储MAC地址（网卡物理地址）到芯片中去，这里没有用EEPROM，所以需要自己写进去*/
/*关于MAC地址的说明，要参考网络相关书籍或资料*/
/*为了保险，上面有清除了一次标志位*/
dm9000_reg_write（IMR,0x81）;
/*中断使能（或者说中断屏蔽），即开启我们想要的中断，关闭不想要的，这里只开启的一个接收中断*/
/*以上所有寄存器的具体含义参考上一篇文章，或参考数据手册*/
这样就对DM9000初始化完成了，怎么样，挺简单的吧。
3、发送、接收数据包
同样，以程序为例，通过注释说明。
//发送数据包
//参数：
datas为要发送的数据缓冲区（以字节为单位），length为要发送的数据长度（两个字节）。
voidsendpacket（unsignedchar*datas,unsignedintlength）
unsignedintlen,i;
dm9000_reg_write（IMR,0x80）;
//先禁止网卡中断，防止在发送数据时被中断干扰
len=length;
dm9000_reg_write（TXPLH,（len>
>
8）&
0x0ff）;
dm9000_reg_write（TXPLL,len&
/*这两句是将要发送数据的长度告诉DM9000的寄存器*/
DM_ADD=MWCMD;
//这里的写法是针对有总线接口的处理器，没有总线接口的处理器要注意加上时序。
len;
i+=2）//16bitmode
{
DM_CMD=datas[i]|（datas[i+1]<
8）;
}
/*上面是将要发送的数据写到DM9000的内部SRAM中的写FIFO中，注意没有总线接口的处理器要加上适当的时序*/
/*只需要向这个寄存器中写数据即可，MWCMD是DM9000内部SRAM的DMA指针，根据处理器模式，写后自动增加*/
dm9000_reg_write（TCR,0x01）;
//发送数据到以太网上
while（（dm9000_reg_read（NSR）&
0x0c）==0）;
//等待数据发送完成
//清除状态寄存器，由于发送数据没有设置中断，因此不必处理中断标志位
//DM9000网卡的接收中断使能
以上是发送数据包，过程很简单。
而接收数据包确需要些说明了。
DM9000从网络中接到一个数据包后，会在数据包前面加上4个字节，分别为“01H”、“status”（同RSR寄存器的值）、“LENL”（数据包长度低8位）、“LENH”（数据包长度高8位）。
所以首先要读取这4个字节来确定数据包的状态，第一个字节“01H”表示接下来的是有效数据包，若为“00H”则表示没有数据包，若为其它值则表示网卡没有正确初始化，需要从新初始化。
如果接收到的数据包长度小于60字节，则DM9000会自动为不足的字节补上0，使其达到60字节。
同时，在接收到的数据包后DM9000还会自动添加4个CRC校验字节。
可以不予处理。
于是，接收到的数据包的最小长度也会是64字节。
当然，可以根据TCP/IP协议从首部字节中出有效字节数，这部分在后面讲解。
下面为接收数据包的函数。
//接收数据包
datas为接收到是数据存储位置（以字节为单位）
//返回值：
接收成功返回数据包类型，不成功返回0
unsignedintreceivepacket（unsignedchar*datas）
unsignedinti,tem;
unsignedintstatus,len;
unsignedcharready;
ready=0;
//希望读取到“01H”
status=0;
//数据包状态
len=0;
//数据包长度
/*以上为有效数据包前的4个状态字节*/
if（dm9000_reg_read（ISR）&
0x01）
dm9000_reg_write（ISR,0x01）;
/*清除接收中断标志位*/
/***********************************************************************************/
/*这个地方遇到了问题，下面的黑色字体语句应该替换成成红色字体，也就是说MRCMDX寄存器如果第一次读不到数据，还要读一次才能确定完全没有数据。
在做PING实验时证明：
每个数据包都是通过第二次的读取MRCMDX寄存器操作而获知为有效数据包的，对初始化的寄存器做了多次修改依然是此结果，但是用如下方法来实现，绝不会漏掉数据包。
*/
ready=dm9000_reg_read（MRCMDX）;
//第一次读取，一般读取到的是00H
if（（ready&
0x0ff）!
=0x01）
ready=dm9000_reg_read（MRCMDX）;
//第二次读取，总能获取到数据
0x01）!
=0x00）//若第二次读取到的不是01H或00H，则表示没有初始化成功
//屏幕网卡中断
DM9000_init（）;
//重新初始化
//打开网卡中断
retrun0;
/*ready=dm9000_reg_read（MRCMDX）;
//readabytewithoutpointerincrement
if（!
（ready&
0x01））
return0;
}*/
/*以上表示若接收到的第一个字节不是“01H”，则表示没有数据包，返回0*/
status=dm9000_reg_read（MRCMD）;
len=DM_CMD;
（status&
0xbf00）&
&
（len<
1522））
i+=2）//16bitmode
tem=DM_CMD;
datas[i]=tem&
0x0ff;
datas[i+1]=（tem>
8）&
else
/*以上接收数据包，注意的地方与发送数据包的地方相同*/
if（len>
1000）return0;
if（（HON（ETHBUF->
type）!
=ETHTYPE_ARP）&
（HON（ETHBUF->
=ETHTYPE_IP））
packet_len=len;
/*以上对接收到的数据包作一些必要的限制，去除大数据包，去除非ARP或IP的数据包*/
returnHON（ETHBUF->
type）;
//返回数据包的类型，这里只选择是ARP或IP两种类型
注意：
上面的函数用到了一些宏定义，已经在头文件中定义过，这里说明一下：
其中uint16定义为两个字节的变量，根据C编译器进行定义。
unsignedcharBuffer[1000];
//定义了一个1000字节的接收发送缓冲区
uint16packet_len;
//接收、发送数据包的长度，以字节为单位。
structeth_hdr//以太网头部结构，为了以后使用方便
unsignedchard_mac[6];
//目的地址
unsignedchars_mac[6];
//源地址
uint16type;
//协议类型
};
structarp_hdr//以太网头部+ARP首部结构
structeth_hdrethhdr;
//以太网首部
uint16hwtype;
//硬件类型（1表示传输的是以太网MAC地址）
uint16protocol;
//协议类型（0x0800表示传输的是IP地址）
unsignedcharhwlen;
//硬件地址长度（6）
unsignedcharprotolen;
//协议地址长度（4）
uint16opcode;
//操作（1表示ARP请求,2表示ARP应答）
unsignedcharsmac[6];
//发送端MAC地址
unsignedcharsipaddr[4];
//发送端IP地址
unsignedchardmac[6];
//目的端MAC地址
unsignedchardipaddr[4];
//目的端IP地址
structip_hdr//以太网头部+IP首部结构
unsignedcharvhl,
//4位版本号4位首部长度（0x45）
tos;
//服务类型（0）
uint16len,
//整个IP数据报总字节长度
ipid,
//IP标识
ipoffset;
//3位标识13位偏移
unsignedcharttl,
//生存时间（32或64）
proto;
//协议（1表示ICMP,2表示IGMP,6表示TCP,17表示UDP）
uint16ipchksum;
//首部校验和
unsignedcharsrcipaddr[4],
//源IP
destipaddr[4];
//目的IP
以上定义的三种首部结构，是根据TCP/IP协议的相关规范定义的，后面会对ARP协议进行详细讲解。
【上半部分完】
4、验证初始化中的各个函数。
下面我们来看一下，上面所写的初始化函数是否可用。
以上我们写好了三个函数，分别为
DM9000_init（），sendpacket（）和receivepacket（），保存并命名为dm9000.c。
既然我们要进行调试，当
然要有结果输出，根据自己的处理器的情况写一个串口程序，这些函数是学某个单片机的基础，这里不
做详细介绍，用到是时候会在函数里注释一下。
接下来我们来写个主函数，新建C文件，命名为mian.c，填写如下函数：
voidmain（void）
unsignedcharc;
uart0_init（）;
//初始化串口，调试时用到
//初始化网卡
print_regs（）;
/*通过串口，将DM9000中的寄存器打印出来，显示在超级终端上。
此函数根据自己
的处理器进行修改，功能仅仅是读DM9000寄存器dm9000_reg_read（），再通过串口打印出来而已*/
函数写好，保存文件，连接硬件，连接网线到电脑上或局域网上，运行结果如下图所示：
图4显示寄存器值
这里首先检查，各个控制寄存器是否是自己写进去的值，在检查状态寄存器是否正确，其中主要要
看NSR寄存器的bit[5]是否为“1”，该位表示是否连接成功。
本例中NSR的值为40H，括号里
升级会员 