基於ARM平台的嵌入式RTL8019AS網卡芯片數據通信的設計與實現
理論研究
作者：胡劍
嵌入式以太網，是一種PC上用到的以太網的精簡版，利用編程實現適合工業或商業的特殊需求，在設計時要做到各方麵性能滿足工業的需要。
ARM平台嵌入式RTL8019AS網卡數據通信
0引言
隨著網絡技術的發展與普及，嵌入式Ethernet技術也得到了迅速的發展使Ethernet全麵應用於工業控製領域成為可能。嵌入式以太網，是一種PC上用到的以太網的精簡版，利用編程實現適合工業或商業的特殊需求，在設計時要做到各方麵性能滿足工業的需要。
1係統設計
嵌入式以太網設計時主要用到S3C44B0X處理器和RTL8019網卡芯片，完成整體硬件電路設計後編寫網卡的驅動程序，在S3C44BOX微處理器上配合局域網接口芯片RTL8019AS是目前價格最低廉的設計方式，但有很高的性能，以太網控製器RTL8019AS的主要性能符合EthernetⅡ與IEEE802.3標準，全雙工，收發可同時達到10Mb/s的速率。S3C44B0X處理器提供對外圍設備的多個BANK映射，在本設計中使用其BANK5用於RTL8019AS芯片RAM的通信，I/O基地址為0X。S3C44BOX與RTL8019AS的接口采用UTPRJ-45，RTL8019AS與主機有3種接口工作模式：跳線方式、網卡的I/O和中斷由跳線決定；即插即用方式，由軟件進行自動配置即插即用；免跳線方式，網卡的I/O和中斷由外界的93C46中的內容決定。本設計中RTL8019AS采用INT0中斷連接到外部處理器的INT3中斷，片選AEN引腳接處理器的nGCS5，BANK6，使用16位數據總線，處理器與RTL8019AS的數據線連接時連接必須將處理器的A1引腳與RTL8019AS芯片的SA0數據線引腳相連。
2嵌入式以太網數據通信的軟件實現
對RTL8019AS的驅動主要包括：芯片初始化，接收和發送數據3個方麵。初始化程序是針對以太網RTL8019AS進行的初始設置，使其能正常芯片複位、設置芯片寄存器及啟動芯片。上電後芯片自動硬件複位，為確保完全複位，可向以太網的複位寄存器寫入任意數據進行軟複位，之後使芯片進入停止狀態，對RTL8019AS內部寄存器進行設置。
軟件複位主要步驟：
（1）EN_CR=ENCR_PAGE0+ENCR_NODMA+ENCR_START，其值為21選擇頁0寄存器，禁止收發數據；
（2）EN_RBCR0=0x00；EN_RBCR1，其值為0x00清除遠程字節數；
（3）EN_RCR=ENRCR_RXOFF，設置接收配置寄存器其值為0X20，監聽模式；
（4）EN_TCR=ENTCR_TXOFF，設置發送配置寄存器其值為0X02，回環模式；
（5）EN_PSTART=0x46，EN_PSTART=0x5f，設置接收RAM範圍；
（6）EN_CR=0x61，選擇頁1寄存器。
最後，使芯片進入運行狀態以結束初始化。
RTL8019AS的芯片初始化流程：
（1）RTL8019AS數據接收。接收程序工作過程比較複雜，主要在是寄存器的操作上。如果以太網接口芯片是處於複位狀態，則對芯片進行初始化然後退出。如果處於正常狀態，可調用while（1）語句和接收函數getethernet（）不斷檢測網絡中是否有數據送到本節點，如果有則根據先前工程定義好的網卡接收緩存區地址（0x46～0x5f）用CURR將接收到的數據讀取到內存中，當CURR指針同BURY指針地址相同時說明接收數據結束。如果寫指針指向的位置出錯，則退出；否則增加讀指針。判斷接收到的數據，如果沒有則做出錯退出；如果接收到數據包，讀取接收數據長度等信息，並檢查接收狀態等是否正確。若檢查無誤，則將接收到的數據讀取至緩存區並調用相應的處理函數進行處理。如果檢查發現有錯誤，則清空以太網接口芯片的接收緩衝區，退出。