基于LXT971A的嵌入式系统的网络通讯设计

      关键词：嵌入式系统 网络通讯 接口电路 处理器 服务器

    1 概述

    在嵌入式系统中，网络通讯是非常重要而且必备的功能。为了充分发挥嵌入式系统中CPU的网络控制功能，选择一款合适 的网络接口电路至关重要，LXT971A网络通讯接口电路就是一个很好的选择。LXT971A是Intel公司的网络通讯接口电路，它符合IEEE标准，直接支持10Mb/s/100Mb/s双绞线应用，也支持100Mb/s光纤接口；该电路提供的MII接口能很好的符合10/100Mb/s双绞线应用，也支持100Mb/s光纤接口；该电路提供的MII接口能很好的符合10/100MACs。

图1所示是LXT971A的内部功能结构框图。

      2 LXT971A的引脚功能

    LXT971A具有64个引脚，其引脚排列如图2所示。各引脚的功能如下：

    ·TXD0-TXD3是并行数据发送端口；

    ·TX_EN是发送使能端；

    ·TX_CLK是发送时钟，速率为10Mb/s时为2.5MHz,速率为100Mb/s时为25MHz;

    ·TX_ER是错误数据发送端;

    ·RXD0-RXD3是并行数据接收端;

    ·RX_CLK是接收时钟,速率为10Mb/s时为2.5MHz,速率为100Mb/s时为25MHz.

    ·RX_DV是接收数据正常指示端;

    ·COL是冲突检测端;

    ·CRS是载波检测端;

    ·MDDIS、MOC、MDIO、MDINT是MII控制信号端口；

     ·TPFOP、TPFON是网络接口输出正、负端口；

    ·TPFIP、TPFIN是网络接口输入正、负端口；

    ·SD/TP是TP选择；

    ·TxSLEW0、TxSLEW1是TP驱动端；

    ·RESET是复位端；

    ·ADDR0-ADDR4是设备地址端口；

    ·RBIAS是偏置端；

    ·PAUSE是暂停端；

    ·SLEEP是休眠端；

    ·TEST0、TEST1是测试端，接地；

    ·REFCLK/XI、REFCLK/XO是晶振输入、输出端；

    ·TDI、TDO、TMS、TCK、TRST是JTAG测试端；

    ·LED/CFG1、LED/CFG2、LED/CFG3是LED驱动或配置输入端。

    3 硬件接口

    在实际应用系统中，要实现LXT971A的网络接口功能还要借助于MPC860型网络通信处理器。LXT971网络接口电路与MPC860网络通信处理器是一种非常好的组合，以它们为核心弄好的网络产品有很好的实用性。笔者设计的硬盘录像机和远程电量采集器均是以MPC860为核心CPU，以LXT971为接口电路来实现的，实际应用中均取得了比较好的应用效果。

    MPC860是Motorola公司推出的网络通信处理器，其特点主要有：内嵌PowerPC内核；4kbyte指令缓冲和4kbyte数据缓冲；强有力的内存控制和系统功能；高效的结构，可用一个独立的RISC处理器处理通讯单元；可支持以太网、快速以太网、HDLC、ATM等；带有8kB双端口RAM；可提供50MHz、66MHz、80MHz频率，采用357引脚BGA封装；具有强大的第三方工具支持等。

    SPC860与LXT971的接口采用标准的MII接口，SD/TP引脚接地，传输介质可采用双绞线。MPC860可通过MII接口初始化LXT971A，而不需要使用LXT971A中的JTAG口。它们的连接原理如图3所示。

      4 软件设计

    在笔者所开发的嵌入式系统中，MPC860所配置的操作系统为Nucleus PLUS实时嵌入式系统。该系统对网络的出色支持能够使MPC860与LXT971实现无缝连接，而软件设计中，只需简单调用操作系统中的MII_AutoNeg 0函数就可以完成初始化LXT971A的工作，进而快速地进行下一步的网络应用编程。

    该系统可支持TCP、UDP、RAW_IP3种接口编程方式。下面给出的是采用TCP方式的服务程序。
  
    Void TCP_Server_Task(UNSIGNED argc,VOID *argv) //TCP服务器端任务

    {

    INT socketd,newsock; //套接字标识

    Struct addr_struct *servaddr; //服务器地址结构指针

    unsigned int i;

    VOID *pointer;

    STATUS status;

    Struct addr_struct client_addr;

    NU_DEVICE devices[1];

    CHAR serv_in_addrp[]={192.168.1.1};//服务器（本机）IP地址

    CHAR subnet[]={255,255,255,0};//子码掩摸

    if(NU_Init_Net(&Noncached_Memory=NUU_SUCC ESS) //初始化网络模块

    {

    DEMO_Exit(0); //不成功退出

    }

    memcpy(devices[0].dv_ip_addr,

    serv_ip_addr,4);

    //服务器IP地址拷贝到地址结构中

    memcpy(devices[0].dv_subnet_mask,subnet,4);

    //服务器子码掩摸拷贝到地址结构中

    memcpy(devices[0].dv_subnet_mask,subnet,4);

    //服务器子码掩拷贝到地址结构中

    if(UN_Init_Devices(devices,1)!=NU_SUCCESS)

    //初始化网络设备LXT971A

    {

    DEMO_Exit(0); //不成功退出

    }

    if((socketd=NU_Socket(NU_FAMILY_IP,NU_TYPE_STREAM,0))>=0)

    //创建套接字

    {

    if((NU_Bind(socketd,servaddr,0))>=0)

    //绑定服务器IP地址

    {

    status=NU_Listen(socketd,10);//侦听

    if(status==NU_SUCCESS)

    {

    for=(i=0;i

    {

    newsock=NU_Accept(socketd,&client_addr,0);//接地

    if(newsock>=0)

    {status=NU_Send_T0_Queue&socketQueue,(UNSIGNED*)&newsock,1,NU_SU SPEND}; //接收成功队列发送
    }

    }

    }

    }

    }

    }

    编程方式与Windows的网络编程相似。

    5 结束语