LPC23xx的自適應以太網通信接口設計

　　接收與發(fā)送過程類似。如果已經對LPC23xx控制器的接收通道進行了正確的配置，當4個緩沖單元(假定接收緩沖區(qū)也被劃分為4個單元)滿時，會產生中斷。在中斷服務程序中讀取這4個緩沖單元，然后將RxConsumerIndex更新為4RxConsumerIndex，就完成了一次接收過程。需要指出的是，LPC23xx以太網控制器的接收和發(fā)送通道均需要先“產生”后“消耗”。對接收通道而言，以太網控制器是“產生者”，主機是“消耗者”；發(fā)送通道則恰好相反。

　　3 PHY設備的配置

　　LPC23xx控制器提供了RMII和MMII與PHY設備進行數(shù)據(jù)通信。其中RMII負責網絡數(shù)據(jù)的收發(fā)，MMII負責PHY設備的配置和當前狀態(tài)的讀取。本設計選取國家半導體公司DP83848I芯片作為以太網接口的PHY設備，其應用電路如圖3所示。DP83848I可由硬件來配置，也可由軟件來配置。本設計選擇由硬件來配置，而通過MMII來讀取DP83848I最新的狀態(tài)。

　　以太網接口的自適應能力由DP83848I的自動協(xié)商功能體現(xiàn)出來。自動協(xié)商功能提供了一種在網絡連接的兩端之間交換配置信息的機制，在該機制下，這兩端將自動選擇最優(yōu)的配置[34]。

　　DP83848I支持4種不同的以太網工作方式(10 Mbps半雙工、10 Mbps全雙工、100 Mbps半雙工和100Mbps全雙工)，自動協(xié)商功能在芯片配置的基礎上自動選擇性能最高的工作方式。DP83848I的AN_EN、AN1 和AN0引腳的電平控制著自動協(xié)商功能。在RESET_N引腳輸入低脈沖(復位信號)期間，會采樣AN_EN、AN1和AN0的電平來決定芯片的工作方式，當AN_EN、AN1和AN0全為“1”的時候，即圖3中接入R1、R2和R3，4種工作方式均在協(xié)商的范圍之內[5]。

　　LPC23xx對DP83848I的配置過程如下：

　　① 發(fā)送脈寬大于1 μs的復位信號，等待自動協(xié)商過程完成；

　?、?查詢基本模式狀態(tài)寄存器(BMSR)的第5位，當該位變高時，表明自動協(xié)商過程完成，結束等待；

　　③ 查詢BMSR的15、14、13、12和11位，獲取以太網接口的工作方式；

　?、?配置LPC23xx以太網控制器的工作方式。

圖3以太網接口的PHY設備的硬件電路

　　關于如何通過MMII讀寫DP83848I的內部寄存器，請查閱參考文獻[2]的149150頁，在此不再贅述。

　　本文介紹了以LPC23xx以太網控制器為依托、以DP83848I為PHY設備而設計的一種自適應以太網接口。應用了較新的電子器件和電子技術，為嵌入式系統(tǒng)中以太網底層的軟硬件設計提供了參考，也為TCP/IP協(xié)議在嵌入式系統(tǒng)上實現(xiàn)提供了硬件平臺。

　　參考文獻

　　[1] 韓光潔, 趙海,等．Embedded Internet 技術及其綜述[J]．小型微型計算機系統(tǒng)，2004, 25(5)：798-802．

　　[2] Philips Semiconductor．LPC2364/6/8/78 User manual, Rev 016，200610．

　　[3] 王廷堯．以太網技術與應用[M]．北京：人民郵電出版社，2005．

　　[4] 劉樹波，葉季平．嵌入式系統(tǒng)中快速以太網適配器設計[J]．武漢大學學報: 工學版，2003,36(5)：123-126．

　　[5] National Semiconductor．DP83848I PHYTER Industrial Temperature Single Port 10/100 Mb/s Ethernet Physical Layer Transceiver,200704．