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网络控制器DM9000A在嵌入式系统中的应用

时间:08-14 来源:电子产品世界 点击:

启动定时器,调用netif_start_queue激活设备发送队列。
  这里对DM9000A的中断设计做了一个特殊处理:通常AT91RM9200提供最多32个中断源,默认提供7个外部中断源,但对于较复杂的嵌入式系统,可能会面临中断源不够用的情况。由于AT91RM9200的PIO可以实现功能复用,因此可以把多余的IO引脚配置为可用的中断源。故本系统中,设计DM9000A中断源与AT91RM9200外部I/O口PD8引脚相连。一个PIO端口的32个引脚共享一个中断ID,只需要在中断状态寄存器中区分具体哪个引脚引起中断,然后转向特定的中断处理函数执行操作,就可以实现中断处理。

close所做的工作和open相反,主要释放open获得的资源,以减少系统负担。

  数据包发送
  数据包的发送和接收是实现Linux网络驱动程序中两个最关键的过程,对这两个过程处理的好坏将直接影响到驱动程序的整体运行质量。

数据传输通过hard_start_xmit函数实现,首先把存放在套接字缓冲区中的数据发送到网络芯片DM9000A内部的TX FIFO SRAM中,该缓冲区是由数据结构sk_buff表示,把要传送的数据长度写入DM9000A中的传输包长度寄存器TXPLL和TXPLH中。然后使能传输。如果数据发送成功,则会触发一次中断。

实际中会出现多个数据帧传输,需要考虑做并发处理。在发送时检测传输队例暂时满载时就要通过netif_stop_queue来暂停,当发送完成触发中断处理时,调用netif_wake_queue函数来重新启动传输队例。

网络传输由于系统忙或硬件的问题发生延迟,则会调用传送超时处理函数tx_timeout,对硬件复位操作。

  数据包接收
  数据包的接收是通过中断处理,当有数据到达时,就产生中断信号,网络设备驱动功能层就调用数据包接收程序来处理数据包的接收,然后网络协议接口层调用netif_rx函数把接收到的数据包传输到网络协议的上层进行处理。

DM9000A接收缓存区中的每帧数据由4字节长的首部、有效数据和CRC校验序列构成。首部4字节依次是01H、以太网帧状态、以太网帧长度低字节和长度高字节,数据包接收程序首先检测如果第一个字节是01H,则说明有数据;如果是00H,则说明无数据,需要进行复位。然后调用函数dev_alloc_skb申请一块sk_buff结构缓冲区,从DM9000A读出数据放置到缓冲区里,根据获取的长度信息,判断是否读完一帧。如果读完,接着读下一帧,直到遇到首字节是00H的帧,说明接收数据已读完。接下来填充sk_buff中的一些信息,使之成为规范的sk_buff结构,最后调用netif_rx()函数将接收到的数据传输到网络协议的上层。

结语

该设计成功用于某网络测试设备的主控模块上,可以通过以太网接入Internet,从而实现从Internet上监控嵌入式设备。

参考文献:

1. Davicom Corporation,DM9000A Application Notes V1.20, 2005
  2. Lessandro Rubini,Jonathan Corbet. Linux Device Drivers, second  edition,O’Reilly & Associates,2002
  3. 李方军、金炜东,嵌入式Linux网络驱动程序的研究与实现,现代电子技术,2005,16
  4. Atmel Corporation, AT91RM9200 Datasheet, version E, 2005

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