《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于LXT971A的嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計(jì)

2012-07-19
作者:楊?lèi)偯? 何 丹
來(lái)源:國(guó)外電子元器件

   摘要:介紹LXT971A網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能,給出在嵌入式系統(tǒng)中采用LXT971A與MPC860型網(wǎng)絡(luò)通訊處理器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊的硬件接口實(shí)現(xiàn)方法,同時(shí)介紹基于嵌入式系統(tǒng)的服務(wù)器端的軟件編程,。

    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(xiàn)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(xiàn)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(pán)錄像機(jī)和遠(yuǎn)程電量采集器均是以MPC860為核心CPU,以L(fǎng)XT971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(xiàn)。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

{

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(pán)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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