來源：單片機及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 作者：陳 翀 劉乃安

摘要：討論嵌入式微處理器sa1110與以太網(wǎng)控制器ax88796在實際應(yīng)用中的硬件連接問題；給出軟件設(shè)計方面的一些注意事項，為sa1110的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供一種參考。

關(guān)鍵詞：嵌入式 sa1110 ax88796 以太網(wǎng) cpu mii

intel公司的strongarm sa1110是一款主要面向嵌入式應(yīng)用的高性能32位微處理器，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在pda等手持設(shè)備上。sa1110最高主頻可達206 mhz，具有內(nèi)存管理單元(mmu)和大容量的指令/數(shù)據(jù)高速緩存(16 kb/8 kb)，兼容sdram、smrom等多種存儲設(shè)備，并帶有l(wèi)cd和pcmcia控制器。

1 ax88796簡介

ax88796是臺灣asix公司推出的ne2000兼容快速以太網(wǎng)控制器。其內(nèi)部集成有10/100 mb/s自適應(yīng)的物理層收發(fā)器和8k×16位的sram，支持mcs-51系列、80186系列以及mc68k系列等多種cpu總線類型。

ax88796執(zhí)行基于ieee802.3/ieee802.3u 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的10mb/s和100mb/s以太網(wǎng)控制功能，并提供ieee802.3u兼容的媒質(zhì)無關(guān)接口mii(media independent interface)，用以支持在其它媒質(zhì)上的應(yīng)用。此外，ax88796還提供可選用的標(biāo)準(zhǔn)打印接口，可用于連接打印設(shè)備或用作通用i/o端口。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

ax88796的地址總線sa[9:0]與數(shù)據(jù)總線sd[15:0]分別與cpu的地址/數(shù)據(jù)總線相連。cpu通過i/o讀寫ne2000寄存器來控制ax88796的工作狀態(tài)，通過遠程dma fifos與ax88796的內(nèi)部緩存sram進行數(shù)據(jù)交換。sram與mac核之間進行l(wèi)ocal dma將數(shù)據(jù)發(fā)送至mac層，再經(jīng)由內(nèi)部的phy層發(fā)送至rj45接口，或者經(jīng)過mii接口送至外部的物理層芯片。

seeprom接口可以用來連接串行eeprom。eeprom可用于存儲mac地址，供ax88796每次初始化時讀取。

2 硬件接口電路

ax88796的cpu[1:0]兩個輸入引腳用來設(shè)置與不同cpu總線連接時ax88796的工作模式。在asix公司官方提供的資料中，ax88796在與sa1110連接時，是將這兩個引腳都拉低，也即設(shè)為isa總線模式。但實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)這樣設(shè)置，在對ax88796奇地址寄存器進行8位數(shù)據(jù)寬度的訪問時存在問題：無論寫入何值，讀出值總為00h（由于ax88796是ne2000系列的以太網(wǎng)控制器，其mac層的控制寄存器都采用8位數(shù)據(jù)寬度，因此存放地址有奇偶之分；而cpu在對ax88796的控制中，需要對其寄存器進行8位數(shù)據(jù)寬度的讀寫）。

最初的懷疑是，對ax88796的奇地址寄存器無法正確寫入數(shù)據(jù)。但用示波器抓取數(shù)據(jù)總線上的信號，發(fā)現(xiàn)sa1110已經(jīng)正確送出數(shù)據(jù)；并且當(dāng)對ax88796的奇地址寄存器進行讀操作時，ax88796在數(shù)據(jù)總線d[7:0]上送出的數(shù)據(jù)正是此前sa1110向其奇地址寄存器寫入的數(shù)據(jù)。也就是說，數(shù)據(jù)已經(jīng)被正確寫入了ax88796的奇地址寄存器中，但sa1110從中讀取數(shù)據(jù)時出現(xiàn)了問題。

根據(jù)ax88796資料中的相關(guān)說明，在isa總線模式下，對其ne2000寄存器進行8位數(shù)據(jù)寬度操作時，高8位數(shù)據(jù)線d[15:8]是被內(nèi)部拉低的。因此，數(shù)據(jù)都是在數(shù)據(jù)總線d[7:0]上進行傳送的，而ax88796由地址線a0上信號電平的高低來判斷所訪問地址的奇偶，如表1所列。

表1 ax88796在isa總線模式下的讀寫操作

(a)isa總線模式下的讀操作

操作模式

cs

bhe

a0

iord

iowr

sd[15:8]

sd[7:0]

空閑模式

h

x

x

x

x

高阻

高阻

字節(jié)訪問

l

l

h

h

l

h

l

l

h

h

無效

無效

偶字節(jié)數(shù)據(jù)

奇字節(jié)數(shù)據(jù)

雙字節(jié)訪問

l

l

l

l

h

奇字節(jié)數(shù)據(jù)

偶字節(jié)數(shù)據(jù)

(b)isa總線模式下的寫操作

操作模式

cs

bhe

a0

iord

iowr

sd[15:8]

sd[7:0]

空閑模式

h

x

x

x

x

x

x

字節(jié)訪問

l

l

h

h

l

h

h

h

l

l

x

x

偶字節(jié)數(shù)據(jù)

奇字節(jié)數(shù)據(jù)

雙字節(jié)訪問

l

l

l

h

l

奇字節(jié)數(shù)據(jù)

偶字節(jié)數(shù)據(jù)

h-高電平，l-低電平，x-不確定

sa1110最大支持32位數(shù)據(jù)總線，它在進行不同寬度的數(shù)據(jù)讀寫時，有其自身的一套機