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基于ARM-LPC2368的网络接口的设计与实现
发布时间:2018-04-02 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
在RMII方式下，主要使用到的引脚有：1串行管理：MDC（pin31）、MDIO（pin30）； 2MAC数据：TX_EN（pin2）、TXD[1:0]（pin4 pin3）、RX_ER（pin41）、CRS_DV（pin40）、RXD[1:0]（pin44 pin43）； 3时钟：X1(pin34 ,RMII 参考时钟是50MHz)、X2(pin33)。
Pin27置高使得DP83848C以100Mbps的速率工作, LED显示DP83848C的工作状态。16ST8515为网络隔离变压器，其主要是起信号传输、阻抗匹配、波形修复、杂波抑制以及高电压隔离等作用，以保护系统的安全。通过protel 99 SE画出电路模压电感器原理图如图２所示。
图２ 以太网接口实际电路原理图
4 软件实现过程
软件的实现主要有三个部分：系统的初始化、数据的发送和接收。
初始化部分完成以太网接口在使用之前的初始化工作，主要包括设置相关的寄存器、分配和初始化发送与接收缓冲区等。
4.1 以太网工作原理
在网络接口层对应的数据包是完整的以太网帧格式的，因此要实现数据的发送和接收就必须按以太网IEEE802.3协议来进行，该协议所定义的帧结构如表2所示。
差模电感表2：标准的以太帧格式
同步位
分隔位
目的地址
源地址
电感的单位帧类型
数据段
填充
校验位
56Bit
8Bit
48Bit
48Bit
16Bit
<1500Byte
可选
32Bit
每个网卡在出厂的时候有个全球固定的物理地址（MAC地址）。当总线上的一个节点发送一个数据帧，总线上其他的网络节点都拷贝该数据帧，每个节点检查数据帧的目的物理地址，如果和自己的物理地址匹配的话，该节点的网卡就接受该数据帧传给上层协议处理，反之如果不匹配，该节点就丢弃数据帧。
4.2 发送与接收数据帧
采用中断的方式发送和接收数据。
发送数据帧：将要发送的数据封装成以太帧，并写入发送缓冲区；检测网络中有无数据在传送，即上一个帧是否发送完毕，如果网络中仍有数据在传送，则暂时不能发送帧，若网络中没有数据，则可以立即发送此帧；在发送该帧时，可同时封装下一个数据帧，并将其写入第二个发送缓冲区；当中断服务程序检测到第一个数据帧发送完毕时，则可发送下一个数据帧。重复以上过程，直到所有数据帧都发送完毕。发送数据电感生产帧的流程图如图3所示。
接收数据帧：等待直到有数据帧到达，将此数据帧保存到FIFO缓存中，然后察看该数据帧的目的地址，若为NIC的MAC地址或广播地址，并且经检验没有出错，则把此数据传送到接收缓冲中，并向处理器提出中断，将接收到的数据帧从 NIC本地缓存连续读人到系统内存中。接收数据帧的流程图如图４所示。
图３ 发送数据帧流程图
图4 接收数据帧流程图
5 结束语
本文讲到了利用微处理器LPC2368和PHY芯片DP83848C来设计以太网接口。由于微控制器L一体电感PC2368和物理层芯片DP83848C的优良性能，使得该接口电路具有结构简单、体积小、功耗低等许多优点，是实现嵌入式系统与网络连接的不错选择。
本文作者创新点：使用功能强大的微处理器LPC2368，通过精简的媒体独立接口与物理层芯片进行连接，在保证同样功能的情况下，使得布线更加简单，可以大大减小设计时的出错率。
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