以太网LED图文显示系统的设计 第13页
共有64页，这64页被用来接收和发送数据包用。一般把前面的12页用来存放发送的数据
包，后面的52页用来存放接收的数据包。当然也可以配置成前面52页用来接收，而后面
的12页用来发送。或者也可以不使用那么多的缓冲区，比如只用犯页来做为缓冲区，前
面的6页用来发送，接下来的26页用来接收，而把空出来的32页给处理器使用，用来存
储别的数据[34]。
(3)本地DMA和远程DMA:
要接收和发送数据包都必须读写RTLSO19AS的内部的16K的RAM，这个过程是
通过DMA进行读和写的。网卡的内部RAM是一块双端口的16K字节的RAM。所谓
双端口就是说有两套总线连结到该RAM，一套总线是网卡控制器读/写网卡上的RAM，
另一套总线是处理器读/写网卡上的RAM。前者又叫本地DMA(LocalDMA)，后者又叫
远程图4.17远程和本地DMA
Fig.4.17RemotenadloealDMA
图4.17中[32]虚线框住的部分为RemoteDMA，也就是处理器对网卡RAM进行读写
的总线，对8019来说就是SIA总线。没有框住的部分(左边的部分)，就是LoaclDMA，
亦即网卡控制器对网卡RAM进行读写的总线。
网卡控制器读写网卡RAML(ocalDMA)的优先级比处理器读写网卡RAM的优先级
要高。优先级要高的意思是:
①当两者都要请求控制总线时，LocalDMA优先获得控制权。
②高优先级的LocalDMA可以中断RmeoteDMA，而RmeoteDMA不能中断Local
DMA。
基于以太网的LED图文显示系统的设计
③在RmeoteDMA，也就是处理器对网卡RAM读写的过程进行中可以被Local
DMA中断，LoealDMA中断了RemoteDMA，然后进行LoealDMA的数据传输，Loeal
D入IA传输完毕之后继续刚才被中断的RmeoteDMA，以完成RmeoteDMA的传输。
(4)发送和接收数据包的过程:
发送缓冲区的大小一般设置成至少两个最大数据包的长度，这样当一个包在发送
时，另一个待发送的包已存入缓冲区，前一个包发完后，立即发送后一个包，这样就可
以不间断的发送数据，提高效率。如果处理器要发送数据，那么通过写TPSR和TBCRI、
TBCRZ以给出发送缓冲区首地址和数据包的长度，然后将待发送的数据通过远程DMA
.
存储到设定的区域中，最后启动发送命令，RTL8019AS会自动按照以太网协议完成数据
的发送，发送过程中硬件进行CRC校验算法，发送完成后加发32位CRC校验码，同时置
位中断状态寄存器的相应位，等待外部处理器进行进一步处理。图4.18接收缓冲区环
Fig.4.18Reeeivingbueffrnrig
RTL8019AS寄存器组中有一对寄存器PSTART、PSTOP，PSTART规定了接收缓冲
区的起始页，与之对应PSTOP规定了接收缓冲区的终止页。同时还有两个重要的寄存器
CU卫只、BNRY，CURR是写缓冲区的指针，指向可以写入的页。BNRY是读缓冲区的指
针，指向已读取的最后一页。这四个寄存器组和之后，形成了一个接收缓冲区环，如图
4.18所示[33】。网络上有数据到来时，通过本地DMA将数据读入接收缓冲环，指针CURR
后移一页，然后通过远程DMA将接收缓冲环中的数据读入存储器中，指针BNRY亦后移
一页，当然只有缓冲区中有数据才可以这样做。
4.9.2以太网帧格式与收发帧格式
大连理工大学硕士学位论文
以太网协议不止一种，本文讨论的是灯C894中定义的以太网帧格式。它的帧结构
如图4.19所示。物理信道上的收发操作均使用这个帧格式。其中，前导序列、帧起始位、
CRC校验由硬件自动添加/删除，与上层软件无关。
前导位RP}帧起始位DS}目的MAC地址AD}源MAC地址ASI类型YTPE
62bitZbit48bit48bit16bit
数数据域DATAAA填充PADDD校验FcSSS
<二1500字节(46字节补032bit
TYPE说明:0800IP包;0806ARP包;814CSMNP包;8137:IXP/SPX;小于0600H值用于IEEE802
l随，表示数据包长度。
DATA说明:DA+SA十TYPE二14字节+DATA二1514字节，即最大传输包长度<二1514
PAD说明:最小包长度不小于60字节，最小DAAT长度46字节，不够的补O。
图4.19RFC894以太网帧格式
Fig.4.19R卫C894ehtemetrf即meofn加以t
但经过8019处理过的数据包格式并不是以太网帧的真子集，而是如图.420所示。8019
自动添加了“接收状态、下一页指针、以太网帧长度(以字节为单位)”三个数据(共4字
节)。这些数据的引入方便了驱动程序的设计。
接接受状态态下一页指针针以太网帧长度度目的MAC地址DAAA源MAC地址AAAS
sbitsbit16bit48bit48bit
类类型竹PEEE数据域DATAAA填充PADDD校验FCSSS
16bit(=1500字节可选32bit
图4.20RTL8019接收包帧结构
Fig.4，20rf田刀eofnnatofhteRTL8019AS’ereeivnigPacket
发送数据包的格式是802.3帧的真子集，其前导序列、帧起始位、CRC校验在发送时
由硬件自动添加。如图.421所示。
目目的MAC地址AAAD源MAC地址SAAA类型TYEEEP数据域DATAAA填充PADDD校验CFSSS
48bit48bit16bit
数据域DATA
<=1500字节可选32bit
图4.21
Fig..421r田neofnnat
RTL8019发送包帧结构
ofhteRTL8019AS’sendnigPaeket
4.9.3RTL801gAS与以太网的接口
基于以太网的LED图文显示系统的设计
本设计中的以太网接口电路是以RTL8019AS芯片为核心的，LPC221O处理器是总线
开放的，所以电路设计为16位总线方式对TRLSO19AS进行访问，即数据总线DO~D巧
与芯片的SDO~SD巧连接，由于RTL8019AS的工作电源是SV而LPC2210的万O电压为
3.3V，所以在总线上串接4700的保护电阻。
砚T一ST一I为芯片的复位引脚，通过LPC2210的Po.12脚对其进行复位。创TJ无I
为芯片的中断信号输出端，接到LPC2210的中断输入引脚EINI，2，当TRL8019AS产生中
断时，通过此引脚告知处理器，以对中断事件进行响应并处理之。RTL8019AS芯片工作
在跳线模式，其基地址为ox300，所以电路上的sA6、SA7、sA10~sA19均接地，sAg
接电源。SAS与地址总线的A22相连，SAS与LPC2210的外部存储器Bar永3片选C3s相连，
当SAS为l，SAS为0时，选中RTL8019AS芯片，即其操作地址为x083400000~x08340001F。
以太网接口电路的电路图如图4.22所示。
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