ADI Blackfin DSP处理器-BF533的开发详解19：LAN的网口设计（含源代码）

news2024/10/6 6:03:01

硬件准备

ADSP-EDU-BF533：BF533开发板
AD-HP530ICE：ADI DSP仿真器

软件准备

Visual DSP++软件

硬件链接

在这里插入图片描述

功能介绍

BF533说实话用来做LAN的应用有些许勉强，因为他自己不带网口，要做的话，需要在总线上挂，那么真实来讲，我何不直接用一个自带网口的DSP呢？比如BF537？BF548？BF609？因为我在做BF533的项目的时候，其他的DSP都还没有推出，ADI没有什么带网口的DSP，所以强行用533+一个DM9000来实现的，当下如果让我再去做这个方案的设计，芯片选型会有更多的选择。

20年前那会，我们真的是没条件也得创造条件。。。

这个程序只是打通了底层的硬件链路，并没有去写怎么移植TCP/IP协议的，后面有时间我再单独开一章，好好说一说怎么在嵌入式DSP上去移植TCP/IP协议。

ADSP-EDU-BF533开发板上的网卡模块采用 DM9000EP 实现， DM9000EP 为 DAVICOM 公司生产的网络芯片，它集成了网卡的 MAC 和 PHY，支持 10M/100M 速度。支持 16Bit/32Bit 总线访问带宽。

ADSP-BF533 通过 EBIU 总线采用 16Bit 总线方式与 DM9000EP 连接，其映射地址为 ADSP-BF53x 的 BANK2地址，其映射寄存器如下：

DM9000_PPTR 寄存器（写唯一）：
DM9000_PPTRT 寄存器地址：0x20200000
DM9000_PPTR 寄存器是 DM9000EP 的指令寄存器，用于为 DM9000EP 写入指令。
DM9000_PDATA 寄存器（读写）：
DM9000_PDATA 寄存器地址：0x20200020
DM9000_PDATA 寄存器是 DM9000EP 的数据寄存器，通过该寄存器读取和发送数据包。

硬件连接示意图

在这里插入图片描述

代码实现功能

代码实现了通过网络接口发送数据包的功能，没有包含任何网络协议。通过网线与计算机连接，使用计算机上的抓包工具，抓取数据包可以查看数据包的数据内容。

调试步骤

  1. 将仿真器（ICE）与 ADSP-EDU-BF53x 开发板和计算机连接好。
  2. 先给 ADSP-EDU-BF53x 开发板上电，再为仿真器（ICE）上电。
  3. 将交叉网线连接于计算机网口和开发板网口。
  4. 运行 VisualDSP++ 5.0 软件，选择合适的 BF533 的 session 将仿真器与软件连接。
  5. 加载 VisualDSP++ 5.0 工程文件 BF53x_LAN.dpj，编译并全速运行。
  6. 运行抓包软件 Commview.exe，通过软件抓取网卡发送的数据包。

通过抓包软件 Commview.exe 的 Pack 窗口可以看到抓取的数据包的数据信息。

在这里插入图片描述

计算机端打印的网卡信息

在这里插入图片描述

使用 COMMVIEW 软件抓取的数据包信息。

程序源码

#include <cdefbf533.h>
#include “dm9000e.h”

#define CONFIG_DRIVER_DM9000
#define CONFIG_COMMANDS 1
#define CFG_CMD_NET 1
#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)
#define PKTALIGN 32
#define PKTSIZE_ALIGN 1536
#define CFG_HZ 1000

#define DM9000_VID_L 0x28
#define DM9000_VID_H 0x29
#define DM9000_PID_L 0x2A
#define DM9000_PID_H 0x2B
#define DM9000_ID 0x90000A46
#define DM9000_int32_MII 0x00
#define DM9000_10MHD 0x1
#define DM9000_10MFD 0x2
#define DM9000_100MHD 0x3
#define DM9000_100MFD 0x4
#define LOOP_MAC 0x1
#define LOOP_PHY100M 0x2

unsigned short NetRxPackets[PKTSIZE_ALIGN+PKTALIGN];
unsigned char env_enetaddr[6];

#define DM9000_PPTR *(volatile unsigned short *)(0x20200000)
#define DM9000_PDATA *(volatile unsigned short *)(0x20200020)

/****************************************************************************

  • 名称 ： GetDM9000ID

  • 功能 ： 读取DM9000E ID并打印

  • 入口参数 ：无

  • 出口参数 ：id_val ID值
    ****************************************************************************/
    unsigned int GetDM9000ID(void)
    {
    unsigned int id_val;

    id_val = ior(DM9000_PID_H);
    printf(“DM9000E ID is %x”,id_val);
    id_val = ior(DM9000_PID_L);
    printf(“%x”,id_val);
    id_val = ior(DM9000_VID_H);
    printf(“%x”,id_val);
    id_val = ior(DM9000_VID_L);
    printf(" %x\n\r",id_val);
    return id_val;
    }
    /****************************************************************************

  • 名称 ： iow

  • 功能 ： 将值写入指定的寄存器

  • 入口参数 ：reg，value

  • 出口参数 ：无
    /
    static void iow(int reg, unsigned char value)
    {
    DM9000_PPTR = reg;
    asm(“ssync;”);
    asm(“ssync;”);
    asm(“ssync;”);
    DM9000_PDATA = value & 0xff;
    asm(“ssync;”);
    asm(“ssync;”);
    asm(“ssync;”);
    }
    /

  • 名称 ： ior

  • 功能 ： 送入要读取的寄存器地址返回当前寄存器值

  • 入口参数 ：reg

  • 出口参数 ：DM9000_PDATA & 0xff
    /
    static unsigned char ior(int reg)
    {
    DM9000_PPTR = reg;
    asm(“ssync;”);
    asm(“ssync;”);
    asm(“ssync;”);
    return DM9000_PDATA & 0xff;
    }
    /

  • 名称 ： eth_reset

  • 功能 ： 复位，初始化dm9000E并打印相关设置

  • 入口参数 ：无

  • 出口参数 ：无
    ****************************************************************************/
    void eth_reset (void)
    {
    int IoMode;
    unsigned char tmp;

    iow(0, 1); // 复位
    delay(50); // delay 100us
    IoMode = ior(0xfe) >> 6; //读取io模式
    if(!IoMode)
    printf(“DM9000 work in 16 bus width\r\n”);
    else if(IoMode == 2)
    printf(“DM9000 work in 8 bus width\r\n”);
    else if(IoMode == 1)
    printf(“DM9000 work in 32 bus width\r\n”);
    else
    printf(“DM9000 work in wrong bus width, error\r\n”);
    iow(0x1e, 0x01);
    iow(0x1f, 0x00); // 使能 PHY
    iow(0xff, 0x80);
    iow(0x01, 0xc); // 清除 TX 状态
    iow(0x5, 0x33); // 使能 RX
    ior(0x6);
    iow(0x2, 1); // 使能TX
    delay(100);
    IoMode = ior(0x01);
    if(IoMode & 0x40)
    printf(“Link on ethernet at:%d Mbps\r\n”, (IoMode & 0x80) ? 10:100);

}
/****************************************************************************

  • 名称 ： eth_rx

  • 功能 ： 读取网络传输数据

  • 入口参数 ：addr

  • 出口参数 ：rxlen
    ****************************************************************************/
    int eth_rx (unsigned short *addr)
    {
    int i;
    unsigned short rxlen;
    unsigned short status;
    unsigned char RxRead;
    unsigned char *tmp;

    RxRead = ior(0xf0);
    RxRead = (DM9000_PDATA) & 0xff;
    RxRead = (DM9000_PDATA) & 0xff;
    if (RxRead != 1)
    return 0;
    status = ior(0xf2);//获得状态
    rxlen = DM9000_PDATA; //获得长度
    asm(“ssync;”);
    if (rxlen > PKTSIZE_ALIGN + PKTALIGN)
    printf (“packet too big! %d %d\r\n”, rxlen, PKTSIZE_ALIGN + PKTALIGN);
    for ( i =0; i<rxlen/2;i++)
    addr[i] = DM9000_PDATA;
    asm(“ssync;”);
    return rxlen;
    }

unsigned char txCmd;
/****************************************************************************

  • 名称 ： eth_send

  • 功能 ： 向网络发送数据包

  • 入口参数 ：packet，length

  • 出口参数 ：0
    ****************************************************************************/
    void eth_send (volatile void *packet, int length)
    {
    int i;
    volatile unsigned short *addr;
    int tmo;
    unsigned char TxStatus;
    int length1 = length>>1;
    int IoMode;

    TxStatus = ior(0x01);
    TxStatus = TxStatus & 0xc;

    DM9000_PPTR = 0xf8;
    for(i=0;i<2;i++) //延时匹配时序。
    asm(“ssync;”);

    for (addr = packet; length1 > 0; length1 --)
    {
    DM9000_PDATA = *addr++;
    for(i=0;i<3;i++) //延时匹配84nS延时时序。
    asm(“ssync;”);

    }
    iow(0xfd, (length >> 8) & 0xff); //set transmit leng
    iow(0xfc, length & 0xff);
    /* start transmit */
    iow(0x02, txCmd|0x1);

    return 0;
    }

/****************************************************************************

  • 名称 ： phy_read

  • 功能 ： 读取DM9000E物理寄存器

  • 入口参数 ：reg

  • 出口参数 ：( ior( 0xe) << 8 ) | ior( 0xd)
    /
    static unsigned short phy_read(int reg)
    {
    iow( 0xc, DM9000_PHY | reg);
    iow( 0xb, 0xc);
    delay(100);
    iow(0xb, 0x0);
    return ( ior( 0xe) << 8 ) | ior( 0xd);
    }
    /

  • 名称 ： phy_write

  • 功能 ： 写DM9000E物理寄存器

  • 入口参数 ：reg，value

  • 出口参数 ：无
    /
    static void phy_write( int reg, unsigned short value)
    {
    iow( 0xc, DM9000_PHY | reg);
    iow( 0xd, (value & 0xff));
    iow(0xe, ( (value >> 8) & 0xff));
    iow(0xb, 0xa);
    delay(100);
    iow(0xb, 0x0);
    }
    /

  • 名称 ： set_PHY_mode

  • 功能 ： 设置网卡工作模式 10M:100M

  • 入口参数 ：op_mode

  • 出口参数 ：无
    ****************************************************************************/
    static void set_PHY_mode(op_mode)
    {
    int phy_reg4,phy_reg0;
    switch(op_mode)
    {
    case DM9000_10MHD:
    phy_reg4 = 0x21;
    asm(“ssync;”);
    phy_reg0 = 0x0000;
    asm(“ssync;”);
    break;
    case DM9000_10MFD:
    phy_reg4 = 0x41;
    asm(“ssync;”);
    phy_reg0 = 0x1100;
    asm(“ssync;”);
    break;
    case DM9000_100MHD:
    phy_reg4 = 0x81;
    asm(“ssync;”);
    phy_reg0 = 0x2000;
    asm(“ssync;”);
    break;
    case DM9000_100MFD:
    phy_reg4 = 0x101;
    asm(“ssync;”);
    phy_reg0 = 0x3100;
    asm(“ssync;”);
    break;
    } // end of switch
    phy_write( 0, phy_reg0);

    phy_write( 4, 0x0400|phy_reg4);
    }
    /****************************************************************************

  • 名称 ： loopback

  • 功能 ： 网卡环路测试,设置网卡工作于何种环路测试模式

  • 入口参数 ：mode

  • 出口参数 ：无
    ****************************************************************************/
    void loopback(int mode)
    {
    switch(mode)
    {
    case LOOP_MAC:
    iow(DM9000_NCR, 0x02);
    phy_write( 0, 0x40);
    break;
    case LOOP_PHY100M:
    iow(DM9000_NCR, 0x04);
    phy_write( 0, 0x40);
    break;
    }
    }

#endif
#endif

unsigned short pack[1024];
unsigned short packLen=0;

void main()
{
int i;

Set_PLL(16,4);	
Init_EBIU();
Init_SDRAM(); 
GetDM9000ID();		
set_PHY_mode(DM9000_100MHD);
eth_reset();
delay(100);   
for(i=0;i<1024;i++)
	pack[i] = i;
while(1)
{  
	for(i=0;i<1000000;i++)
	{
		packLen = 512; 	
		eth_send(pack,packLen);
	} 	
	eth_rx(NetRxPackets);      	    	  	
}

}

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