ADI Blackfin DSP处理器-BF533的开发详解19：LAN的网口设计（含源代码）

硬件准备

ADSP-EDU-BF533：BF533开发板
AD-HP530ICE：ADI DSP仿真器

软件准备

Visual DSP++软件

硬件链接

硬件设计原理图

功能介绍

BF533说实话用来做LAN的应用有些许勉强，因为他自己不带网口，要做的话，需要在总线上挂，那么真实来讲，我何不直接用一个自带网口的DSP呢？比如BF537？BF548？BF609？因为我在做BF533的项目的时候，其他的DSP都还没有推出，ADI没有什么带网口的DSP，所以强行用533+一个DM9000来实现的，当下如果让我再去做这个方案的设计，芯片选型会有更多的选择。

20年前那会，我们真的是没条件也得创造条件。。。

这个程序只是打通了底层的硬件链路，并没有去写怎么移植TCP/IP协议的，后面有时间我再单独开一章，好好说一说怎么在嵌入式DSP上去移植TCP/IP协议。

ADSP-EDU-BF533开发板上的网卡模块采用 DM9000EP 实现， DM9000EP 为 DAVICOM 公司生产的网络芯片，它集成了网卡的 MAC 和 PHY，支持 10M/100M 速度。支持 16Bit/32Bit 总线访问带宽。

ADSP-BF533 通过 EBIU 总线采用 16Bit 总线方式与 DM9000EP 连接，其映射地址为 ADSP-BF53x 的 BANK2地址，其映射寄存器如下：

DM9000_PPTR 寄存器（写唯一）：
DM9000_PPTRT 寄存器地址：0x20200000
DM9000_PPTR 寄存器是 DM9000EP 的指令寄存器，用于为 DM9000EP 写入指令。
DM9000_PDATA 寄存器（读写）：
DM9000_PDATA 寄存器地址：0x20200020
DM9000_PDATA 寄存器是 DM9000EP 的数据寄存器，通过该寄存器读取和发送数据包。

硬件连接示意图

代码实现功能

代码实现了通过网络接口发送数据包的功能，没有包含任何网络协议。通过网线与计算机连接，使用计算机上的抓包工具，抓取数据包可以查看数据包的数据内容。

调试步骤

1. 将仿真器（ICE）与 ADSP-EDU-BF53x 开发板和计算机连接好。
2. 先给 ADSP-EDU-BF53x 开发板上电，再为仿真器（ICE）上电。
3. 将交叉网线连接于计算机网口和开发板网口。
4. 运行 VisualDSP++ 5.0 软件，选择合适的 BF533 的 session 将仿真器与软件连接。
5. 加载 VisualDSP++ 5.0 工程文件 BF53x_LAN.dpj，编译并全速运行。
6. 运行抓包软件 Commview.exe，通过软件抓取网卡发送的数据包。

通过抓包软件 Commview.exe 的 Pack 窗口可以看到抓取的数据包的数据信息。

计算机端打印的网卡信息

使用 COMMVIEW 软件抓取的数据包信息。

程序源码

#include
#include “dm9000e.h”

#define CONFIG_DRIVER_DM9000
#define CONFIG_COMMANDS 1
#define CFG_CMD_NET 1
#ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000
#if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)
#define PKTALIGN 32
#define PKTSIZE_ALIGN 1536
#define CFG_HZ 1000

#define DM9000_VID_L 0x28
#define DM9000_VID_H 0x29
#define DM9000_PID_L 0x2A
#define DM9000_PID_H 0x2B
#define DM9000_ID 0x90000A46
#define DM9000_int32_MII 0x00
#define DM9000_10MHD 0x1
#define DM9000_10MFD 0x2
#define DM9000_100MHD 0x3
#define DM9000_100MFD 0x4
#define LOOP_MAC 0x1
#define LOOP_PHY100M 0x2

unsigned short NetRxPackets[PKTSIZE_ALIGN+PKTALIGN];
unsigned char env_enetaddr[6];

#define DM9000_PPTR *(volatile unsigned short *)(0x20200000)
#define DM9000_PDATA *(volatile unsigned short *)(0x20200020)

/****************************************************************************

• 名称 ： GetDM9000ID

• 功能 ： 读取DM9000E ID并打印

• 入口参数 ：无

• 出口参数 ：id_val ID值
  ****************************************************************************/
  unsigned int GetDM9000ID(void)
  {
  unsigned int id_val;

  id_val = ior(DM9000_PID_H);
  printf(“DM9000E ID is %x”,id_val);
  id_val = ior(DM9000_PID_L);
  printf(“%x”,id_val);
  id_val = ior(DM9000_VID_H);
  printf(“%x”,id_val);
  id_val = ior(DM9000_VID_L);
  printf(" %x\n\r",id_val);
  return id_val;
  }
  /****************************************************************************

• 名称 ： iow

• 功能 ： 将值写入指定的寄存器

• 入口参数 ：reg，value

• 出口参数 ：无
  /
  static void iow(int reg, unsigned char value)
  {
  DM9000_PPTR = reg;
  asm(“ssync;”);
  asm(“ssync;”);
  asm(“ssync;”);
  DM9000_PDATA = value & 0xff;
  asm(“ssync;”);
  asm(“ssync;”);
  asm(“ssync;”);
  }
  /

• 名称 ： ior

• 功能 ： 送入要读取的寄存器地址返回当前寄存器值

• 入口参数 ：reg

• 出口参数 ：DM9000_PDATA & 0xff
  /
  static unsigned char ior(int reg)
  {
  DM9000_PPTR = reg;
  asm(“ssync;”);
  asm(“ssync;”);
  asm(“ssync;”);
  return DM9000_PDATA & 0xff;
  }
  /

• 名称 ： eth_reset

• 功能 ： 复位，初始化dm9000E并打印相关设置

• 入口参数 ：无

• 出口参数 ：无
  ****************************************************************************/
  void eth_reset (void)
  {
  int IoMode;
  unsigned char tmp;

  iow(0, 1); // 复位
  delay(50); // delay 100us
  IoMode = ior(0xfe) >> 6; //读取io模式
  if(!IoMode)
  printf(“DM9000 work in 16 bus width\r\n”);
  else if(IoMode == 2)
  printf(“DM9000 work in 8 bus width\r\n”);
  else if(IoMode == 1)
  printf(“DM9000 work in 32 bus width\r\n”);
  else
  printf(“DM9000 work in wrong bus width, error\r\n”);
  iow(0x1e, 0x01);
  iow(0x1f, 0x00); // 使能 PHY
  iow(0xff, 0x80);
  iow(0x01, 0xc); // 清除 TX 状态
  iow(0x5, 0x33); // 使能 RX
  ior(0x6);
  iow(0x2, 1); // 使能TX
  delay(100);
  IoMode = ior(0x01);
  if(IoMode & 0x40)
  printf(“Link on ethernet at:%d Mbps\r\n”, (IoMode & 0x80) ? 10:100);

}
/****************************************************************************

• 名称 ： eth_rx

• 功能 ： 读取网络传输数据

• 入口参数 ：addr

• 出口参数 ：rxlen
  ****************************************************************************/
  int eth_rx (unsigned short *addr)
  {
  int i;
  unsigned short rxlen;
  unsigned short status;
  unsigned char RxRead;
  unsigned char *tmp;

  RxRead = ior(0xf0);
  RxRead = (DM9000_PDATA) & 0xff;
  RxRead = (DM9000_PDATA) & 0xff;
  if (RxRead != 1)
  return 0;
  status = ior(0xf2);//获得状态
  rxlen = DM9000_PDATA; //获得长度
  asm(“ssync;”);
  if (rxlen > PKTSIZE_ALIGN + PKTALIGN)
  printf (“packet too big! %d %d\r\n”, rxlen, PKTSIZE_ALIGN + PKTALIGN);
  for ( i =0; i addr[i] = DM9000_PDATA;
  asm(“ssync;”);
  return rxlen;
  }

unsigned char txCmd;
/****************************************************************************

• 名称 ： eth_send

• 功能 ： 向网络发送数据包

• 入口参数 ：packet，length

• 出口参数 ：0
  ****************************************************************************/
  void eth_send (volatile void *packet, int length)
  {
  int i;
  volatile unsigned short *addr;
  int tmo;
  unsigned char TxStatus;
  int length1 = length>>1;
  int IoMode;

  TxStatus = ior(0x01);
  TxStatus = TxStatus & 0xc;

  DM9000_PPTR = 0xf8;
  for(i=0;i<2;i++) //延时匹配时序。
  asm(“ssync;”);

  for (addr = packet; length1 > 0; length1 --)
  {
  DM9000_PDATA = *addr++;
  for(i=0;i<3;i++) //延时匹配84nS延时时序。
  asm(“ssync;”);

  }
  iow(0xfd, (length >> 8) & 0xff); //set transmit leng
  iow(0xfc, length & 0xff);
  /* start transmit */
  iow(0x02, txCmd|0x1);

  return 0;
  }

/****************************************************************************

• 名称 ： phy_read

• 功能 ： 读取DM9000E物理寄存器

• 入口参数 ：reg

• 出口参数 ：( ior( 0xe) << 8 ) | ior( 0xd)
  /
  static unsigned short phy_read(int reg)
  {
  iow( 0xc, DM9000_PHY | reg);
  iow( 0xb, 0xc);
  delay(100);
  iow(0xb, 0x0);
  return ( ior( 0xe) << 8 ) | ior( 0xd);
  }
  /

• 名称 ： phy_write

• 功能 ： 写DM9000E物理寄存器

• 入口参数 ：reg，value

• 出口参数 ：无
  /
  static void phy_write( int reg, unsigned short value)
  {
  iow( 0xc, DM9000_PHY | reg);
  iow( 0xd, (value & 0xff));
  iow(0xe, ( (value >> 8) & 0xff));
  iow(0xb, 0xa);
  delay(100);
  iow(0xb, 0x0);
  }
  /

• 名称 ： set_PHY_mode

• 功能 ： 设置网卡工作模式 10M:100M

• 入口参数 ：op_mode

• 出口参数 ：无
  ****************************************************************************/
  static void set_PHY_mode(op_mode)
  {
  int phy_reg4,phy_reg0;
  switch(op_mode)
  {
  case DM9000_10MHD:
  phy_reg4 = 0x21;
  asm(“ssync;”);
  phy_reg0 = 0x0000;
  asm(“ssync;”);
  break;
  case DM9000_10MFD:
  phy_reg4 = 0x41;
  asm(“ssync;”);
  phy_reg0 = 0x1100;
  asm(“ssync;”);
  break;
  case DM9000_100MHD:
  phy_reg4 = 0x81;
  asm(“ssync;”);
  phy_reg0 = 0x2000;
  asm(“ssync;”);
  break;
  case DM9000_100MFD:
  phy_reg4 = 0x101;
  asm(“ssync;”);
  phy_reg0 = 0x3100;
  asm(“ssync;”);
  break;
  } // end of switch
  phy_write( 0, phy_reg0);

  phy_write( 4, 0x0400|phy_reg4);
  }
  /****************************************************************************

• 名称 ： loopback

• 功能 ： 网卡环路测试,设置网卡工作于何种环路测试模式

• 入口参数 ：mode

• 出口参数 ：无
  ****************************************************************************/
  void loopback(int mode)
  {
  switch(mode)
  {
  case LOOP_MAC:
  iow(DM9000_NCR, 0x02);
  phy_write( 0, 0x40);
  break;
  case LOOP_PHY100M:
  iow(DM9000_NCR, 0x04);
  phy_write( 0, 0x40);
  break;
  }
  }

#endif
#endif

unsigned short pack[1024];
unsigned short packLen=0;

void main()
{
int i;

Set_PLL(16,4);	
Init_EBIU();
Init_SDRAM(); 
GetDM9000ID();		
set_PHY_mode(DM9000_100MHD);
eth_reset();
delay(100);   
for(i=0;i<1024;i++)
	pack[i] = i;
while(1)
{  
	for(i=0;i<1000000;i++)
	{
		packLen = 512; 	
		eth_send(pack,packLen);
	} 	
	eth_rx(NetRxPackets);      	    	  	
}

}