以太网是当今最受欢迎的局域网之一,而数字信号处理器(dsp)正加速进入嵌入式应用领域,如何将dsp与以太网连接起来,实现dsp与dsp或dsp与计算机间的网络互连显得非常重要。目前还未见到自带以太网接口的dsp,本文介绍以太网控制器rtl8019as的主要特点、性能及操作方法,并给出tms320c54x dsp[1](以下简称c5402)通过rtl8019as与以太网互连的接口方法。
1 rtl8019as介绍
rtl8019as[2]是台湾readlted公司生产的以太网控制器,支持ieee802.3;支持8位或16位数据总线;内置16kb的sram,用于收发缓冲;全双工,收发同时达到10mbps;支持10base5、10base2、10baset,并能自动检测所连接的介质,在isa总线网卡中占有相当比例。rtl8019as与主机有3种接口模式,即跳线模式、pnp模式和rt模式。本文主要介绍便于dsp应用的跳线模式,因此下面主要介绍与跳线模式有关的引脚、寄存器及操作。 1.1 引脚介绍
rtl8019as可提供100脚的tqfp封装,其引脚可分为电源及时钟引脚、网络介质接口引脚、自举rom及初始化eeprom接口引脚、主处理器接口引脚、输出指示及工作方式配置引脚。由于本文主要讨论非pc环境下的以太网接口,该接口不必具有即插即用功能(pnp)和远程自举加载功能,因此不介绍rtl8019as与自举rom、初始化eeprom接口的引脚。其余各部分引脚的功能如表1所示。 1.2 寄存器介绍
rtl8019as片内寄存器分为ne2000寄存器组和pnp寄存器组(本文不介绍pnp寄存器组)。ne2000寄存器组地址如表2所示。ne2000寄存器分为4页,都映射到16个i/o端口地址上。主机通过命令寄存器(cr)中的ps0、ps1位来寻址不同的页,通过16个i/o口地址来寻址页内寄存器。 1.3 rtl8019as与主机的接口模式
rtl8019as与主机的接口模式有三种,即跳线模式、pnp模式和rt模式. (1)跳线模式 这种模式与早期的网络控制器兼容。rtl8019as的端口基地址、中断口等都由开关或跳线器决定。跳线模式简单,但配置资源麻烦。
(2)pnp模式 与微软的pnp协议兼容。在这种模式下,rtl8019as的端口基地址、中断口等都由eeprom93c46设定,但需要进行pnp芯片的识别,不便与dsp接口。
(3)rt模式 为了避免pnp模式下的pnp芯片识别和配置过程,readlted公司提供rt模式。在rt模式下,rtl8019as的端口基地址、中断口等也是由eeprom93c46决定的。
2 rtl8019as与传输介质的连接
rtl8019as可与双绞线或同轴电缆接口,连接方法如图1所示。介质选择由引脚pl1、pl0决定,另外,rtl8019as还自动测试介质连接是否成功。
图1中,ns8392是同轴电缆驱动/接收器,其电源应与rtl8019as的电源隔离,一般使用一个dc-dc电源转换器得到该隔离电源。16pt-005a内有3个耦合变压器,用来传输信号,同时抑制来自介质的共模噪声/干扰。20f001n是双绞线驱动/接收器,内部也有2个传输变压器。
3 dsp与rtl8019as的接口
为了简化dsp网络接口的软、硬件设计,不使用远程自举加载功能,并且选用跳线接口模式。用c5402的扩展i/o口代替跳线器对rtl8019as进行初始化配置,这样既省去了93c46,又避免了跳线器更改变资源配置的麻烦。
rtl8019as的总线接口是与isa总线兼容的,虽然不能与c5402的外部总线直接接口,但是只要进行一些简单的逻辑变换就可以了。另外,c5402的总线电平是3.3v的,而rtl8019as的接口电路是5v的,二者接口时要使用电平转换器。c5402与rtl8019as的接口如图2所示。
(1)地址总线 rtl8019as的20根地址线主要是为了读/写自举rom,对于i/o端口寻址来说只要16根地址线就足够了,因此将dsp的地址总线a0~a15与rtl8019as的地址总线sa0~sa15相连,而sa16~sa19全部接地。由于dsp系统无dma控制器,因此将rtl8019as的aen引脚也接地。