温阳东, 石明刚, 朱 敏

(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥 230009)

0 引 言

随着网络技术的迅速发展,工业生产中的各种控制设备与数据采集设备也在逐步地走向网络化,以便共享网络中庞大的信息资源。

以太网技术以其良好的经济性、扩展性、互通性等优势得到了普遍应用,以太网控制芯片是以太网接口的核心器件,其性能是影响网络性能的关键因素。

本文介绍一种以高性能的以太网控制芯片DM9000A和32位ARM处理器LPC2468为核心的嵌入式以太网接口的实现方法。DM9000A是集成度高、功能强大、引脚少、性价比高的单片高速以太网接口芯片,具有一个通用的微处理器接口,内部集成16 kB SRAM(13 kB用作接收缓冲区,3 kB作为发送缓冲区)和1个10/100 M自适应PHY,支持8/16 bit 2种主机工作模式;具有HP认证的AUTO-MDIX(支持直接互连自动翻转)功能。

DM9000A遵循IEEE颁布的802.3以太网传输协议,功耗低,电源工作在3.3 V,内置 3.3 V变2.5 V电源电路,I/O端口支持3.3～5.0 V的容差,并且可以连接到3类、4类、5类的10 M 无屏蔽双绞线和5类的100 M无屏蔽双绞线。它实现以太网媒体介质访问层(MAC)和物理层(PHY)的功能,包括MAC数据帧的组装/拆分与收发、地址识别、CRC编码/校验、超时重传、链路完整性测试等[1]。

1 网络接口硬件电路设计

本文使用的芯片主要有处理器LPC2468、复位芯片 CAT1161、以太网控制芯片 DM9000A等。LPC2468是基于ARM7TDMI-S内核的16/32位处理器,能够执行 32位 ARM 和 16位Thumb指令,该CPU内核还带有实时调试接口,包含JTAG和嵌入式跟踪。它具有512 kB片内高速Flash存储器,且该Flash存储器具有特殊的128位宽度的存储器接口以及加速器架构,可以使CPU以高达72 MHz的系统时钟速度来按顺序执行Flash存储器的指令。……