uboot移植（九）移植网卡DM9000

一、原理

TQ210 板载的网卡芯片是 DM9000A，接在 S5PV210 的 SROM 控制器的 BANK1 上。
S5PV210 的 SROM 控制器支持 8/16 位 NOR Flash/PROM/SRAM 内存。 分为 6 个 bank，每个 bank 寻
址空间达 128MB。 每个 bank 有一个片选信号 nGCS[5:0]， 用来选通外接的内存芯片。 当发的地址在
bank1 的寻址范围内（0x88000000~0x8FFFFFFF）时，表示在访问 bank1， 此时 nGCS1 信号被拉低，
这就选中了接在 bank1 上的 DM9000A 网卡芯片。 S5PV210 手册给出了每个 bank 的地址空间

二、引脚控制

当对某个地址进行读操作时， S5PV210 的 Xm0OEn 信号被自动拉低，这个信号引脚接在 DM9000A 的
nIOR 上， 这就对 DM9000A 进行了读使能，可以从 DM9000A 读数据；

当对某个地址进行写操作时，S5PV210 的 Xm0WEn 信号被自动拉低，这个信号引脚接在 DM9000A 的 nIOW 上，这就对 DM9000A进行了写使能，可以向 DM9000A 写数据。

DM9000A 的 16 根数据线全部接在 S5PV210 的数据线上。

DM9000A 包含一系列可被访问的控制状态寄存器，这些寄存器是字节对齐的，他们在硬件或软件复
位时被设置成初始值。

DM9000A 有 2 个端口： DATA 和 INDEX（即地址）。 DM9000A 的地址和数据线复用， 当 CMD 引脚为低电平时，操作的是 INDEX 端口，当 CMD 引脚为高电平时操作的是 DATA 端口。CMD 引脚接在 S5PV210 的地址线 Xm0ADDR2 上。

三、读写操作

假设要读取 DM9000A 的寄存器 RSR（RX Status Register），需要分 2 步：
1) 向 INDEX 端口写入 RSR 寄存器的地址（0x06）
        条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉低， 或者说向下面的地址写数据 0x06
(0x88000000~0x8FFFFFFF） & ~(1 << 2)
2) 从 DATA 端口读取 RSR 寄存器的值
        条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0OEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉高， 或者说从下面的地址读数据
(0x88000000~0x8FFFFFFF） | (1 << 2)

假设要向 DM9000A 的寄存器 TCR（TX Control Register）写数据 0x56，同样需要 2 步
1) 向 INDEX 端口写入 TCR 寄存器的地址（0x02）
        条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉低， 或者说向下面的地址写数据 0x02
(0x88000000~0x8FFFFFFF） & ~(1 << 2)
2) 将要写入的数据（0x56） 写入 DATA 端口
        条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉高，或者说向下面的地址写数据 0x56
(0x88000000~0x8FFFFFFF） | (1 << 2)
有了这些理论知识就可以确定 DM9000A 的基地址了，在后面会用到。

四、DM9000移植

4.1、SROM 控制器

首先我们要初始化 S5PV210 的 SROM 控制器，设置相关时序。 针对 SROM 控制器的每一个 bank 只有
2 个寄存器： SROM_BW 和 SROM_BC，我要配置的是 bank1，所以只需配置 SROM_BW 和 SROM_BC1
在 SROM_BW 寄存器中，我们只关心与 bank1 相关的域

上面分析过， DM9000A 的 16 根数据线全部接在 S5PV210 的数据线上，所以 DataWidth1 设置为 1
DM9000A 的地址是按字节存取的，所以 AddrMode1 设置为 1，通过查看原理图，没有使用 Xm0WAITn
和 Xm0BEn 引脚，所以 WaitEnable1 和 ByteEnable1 均设置为 0
SROM_BW[7:4]=0x3

4.2、SROM 控制器读时序和 DM9000A 的读时序

下面分析时序，设置 SROM_BC1 寄存器

上面 2 个时序图分别为 S5PV210 的 SROM 控制器读时序和 DM9000A 的读时序
Tacs：地址发出后等多长时间发片选， DM9000A 中 CS 和 CMD（地址）同时发出，所以 Tacs=0ns
Tcos：发出片选信号后等多长时间发出读使能信号（nOW、 IOR），在 DM9000A 的时序图上对应 T1，
最小为 0，我们稍微设置大点 Tcos=5ns
Tacc：读使能信号持续时间，在 DM9000A 的时序图上对应 T2，我们设置为设置 Tacc=15ns
Tcoh：读使能信号结束后，片选信号保持时间，在 DM9000A 的时序图中对应 T5，所以可以设置
Tcoh=5ns
Tcah：片选结束后，地址保存时间， DM9000A 中片选和地址同时结束，所以 Tcah=0
Tacp：页模式，不管
PMC：页模式，不管
S5PV210 的 SROM 控制器使用 MSYS 域提供 HCLK 时钟，为 200MHz，一个 clock 为 5ns。
u-boot 已经自带了 DM9000A 的驱动，另外，在 u-boot 源码中的 dm9000x.c 的注释中有一段话

专门为 DM9000A 升级了该驱动。
通过跟踪代码进入到 board.c 中的 board_init_r 函数

如果定义了 CONFIG_CMD_NET，就调用 eth_initialize(gd->bd)进行网卡初始化。这个宏在
config_cmd_default.h 中定义，这个头文件又被单板配置文件 Louis210.h 所包含。

eth_initialize 函数在 u-boot-2014.04/net/eth.c 中定义

这里已经有注释，如果定义了单板相关的初始化函数就调用它，否则调用 CPU 相关的初始化函数。
我们继续看下__def_eth_init 函数，同样在 u-boot-2014.04/net/eth.c 中定义

这里用到了 gcc 的弱符号和别名属性， 前面分析过。 如果我们没有定义自己的 board_eth_init 函数，
则 board_eth_init 就和__def_eth_init 相同，调用 board_eth_init 就相当于调用__def_eth_init，现在就能明白上面的 if 判断语句了。
board_eth_init 在 u-boot-2014.04/board/samsung/Louis210/Louis210.c 中定义

这里通过配置宏来决定调用哪个网卡初始化函数， 同时在 Louis210.c 中还有个函数 smc9115_pre_init这个函数用来设置 SROM 控制器。我们使用的是 DM9000A，我们先查看下 DM9000A 的源码，看下使用哪个初始化函数
u-boot-2014.04/drivers/net/DM9000Ax.c

看到这个函数比较像，并且它需要一个 bd_t *类型参数，而 board_eth_init 也传进来一个 bd_t *的参
数，因此就调用这个 DM9000A 的初始化函数，在这个函数中 dm9000_get_enetaddr 从 EEPROM 加载
MAC地址，这个函数根据宏CONFIG_DM9000_NO_SROM 来决定是否从EEPROM 加载MAC地址， TQ210
上的 DM9000A 没有接 EEPROM，我们将在 Louis210.h 中定义这个宏，表示不从 EEPROM 加载 MAC
地址。 另外，我们还需要知道如何才能把 DM9000A 的驱动编译进 u-boo.bint，我们查看
u-boot-2014.04/drivers/net/Makefile

从 Makefile 得知，需要定义 CONFIG_DRIVER_DM9000 这个宏。
修改 board_eth_init 函数

同时我们看到在 Louis210.c 中的 board_init 函数还调用了 smc9115 的初始化，我们不需要，把它屏
蔽掉，然后仿照实现 dm9000_pre_init 函数，初始化 SROM

然后在配置文件 Louis210.h 中添加宏 CONFIG_DRIVER_DM9000，同时屏蔽掉 smc9111 的相关宏

现在编译 u-boot.bin，执行 make all，出错

没有定义 CONFIG_DM9000_BASE、 DM9000_DATA 和 DM9000_IO
CONFIG_DM9000_BASE：DM9000A 的基地址
DM9000_DATA：DM9000A 的 DATA 端口地址
DM9000_IO：DM9000A 的 INDEX 端口地址

在前面分析过如何确定这些地址。另外，我们还需要添加一些 u-boot 的命令，比如 ping、 tftpboot。
ping 命令用来检查网络是否通畅， tftpboot 用来从 tftp 服务器下载文件。
如何知道 u-boot 支持哪些命令，查看头文件： u-boot-2014.04/include/config_cmd_all.h，该头文件的注释也说明， 该文件列出了所有可用的命令：

另外在 Louis210.h 中包含了头文件 config_cmd_default.h，里面定义了一些命令，这是 u-boot 默认
配置的命令，我们看下里面有没有我们需要配置的，如果没有，我们就需要自己配置

可以看到 CONFIG_CMD_NET 已经配置了，所以我们只需要配置 CONFIG_CMD_PING 命令。
在 smdkv210.h 中定义这些宏

这里的 DM9000_DATA 定义为基地址+0x4，刚好把 Xm0ADDR2 拉高，即把 CMD 拉高。
网上很多文章说什么基地址要加 0x300，全是无稽之谈，还解释得头头是道。
再次编译，成功生成 u-boot.bin，将 u-boot.bin 烧尽 SD 卡，从 SD 卡启动开发板

有的时候能读取到 DM9000A 的 ID，连续操作就能读取到 DM9000A 的 ID，但间隔一会操作就读取不
到 DM9000A 的 ID，通过调试，在 dm9000x.c 的 dm9000_reset 函数中加一句延时操作，就可以正
常读取 DM9000A 的 ID 了。

首先设置环境变量
ipaddr： u-boot 的 IP
ethaddr： u-boot 的 MAC 地址
serverip： u-boot 通过 tftpboot 从哪里下载文件的 PC 机的 IP
我的电脑的 IP 为 192.168.1.101，进行如下设置

可以 ping 通
下面使用 tftpboot 下载文件到内存，首先打开 tftp 服务器软件 tftpd32.exe

下载成功。
另外，我们可以在单板配置文件 smdkv210.h 中定义这些环境变量

再次编译，烧写到 SD 卡，启动后可以直接使用