基于LPC2210的RTL8019AS以太网驱动系统设计（三）

六.接收数据包模块

RTL8019AS接收数据有中断模式和查询模式两种。

Ø  采用中断模式时，需要在初始化程序中配置中断。当有一个正确的数据包到达时，RTL8019AS会产生一个中断信号，在中断处理程序中进行接收数据处理。

Ø  采用查询模式时，由主程序定时对接收缓冲区进行查询，当检测到有新的数据时，通过远程DMA方式将数据从RTL8019AS的RAM空间读出进行处理。

本驱动系统采用查询方式实现数据包的接收

6.1接收数据包模块的功能

在接收数据时，接收缓冲区构成一个循环FIFO队列。PSTART,PSTOP两个寄存器限定了循环队列的开始页和结束页，CURR为写入指针，受RTL8019芯片控制，BNRY为读出指针，有主机程序控制。根据CURR是否等于BNRY+1，来判断是否收到新的数据包，新收到的数据包存于CURR指定地址的RAM中。当CURR=BNRY时，RTL8019芯片停止接收数据包，反之，CURR按模增加。

6.2接收数据包模块的数据结构

Ø  REC_BUFF_UNION:定义共用体REC_BUFF_UNION   来存储接收到的以太网帧，因为一个最大以太网帧长度为1518bit,所以定义公用体容量为1536bit。

Ø  union  REC_BUFF_UNION     REC_BUFF[MAX_REC_BUFF];

REC_BUFF数组用来存储以太网帧，此系统定义最多可以接收5条最大以太网帧。

1>实现形式

       #define MAX_REC_BUFF        5

       union  REC_BUFF_UNION

              {

                     uint32  Dwords[384];

                     uint16  words[768];

                     uint8   bytes[1536];

              };

REC_BUFF_UNION      REC_BUFF[MAX_REC_BUFF];

2>定义uint16*REC_BUFF_PTR_WORDS，

             uint8    * REC_BUFF_PTR_BYTES,

用REC_BUF_PTR_WORDS来接收2字节数据，用REC_BUFF_PTR_BYTES来接收1字节数据。

3>以太以太网帧格式

6.3接收数据包模块的组成

第一 步：RTL8019AS以太网芯片从以太网读数据

该过程涉及的寄存器如下：

Ø  PSTART,PSTOP:以太网芯片接收数据缓冲区的起始，末页地址。形成一个接收缓冲区，每页256字节。

Ø  CURR:接收缓冲区写页指针

Ø  BNRY:接收缓冲区读指针

这四个寄存器在芯片初始化模块中被设置。

在初始化TPSR,BNRY,PSTART,PSTOP寄存器后，就定义了接收缓冲区和发送缓冲的容量和起始地址：

当有新数据包到来时，网络芯片会自动判断是否发送给本机；若是有新数据到来，则用本地DMA存入接收缓冲区，并自动修改写指针。

1>  接收数据包操作之前，先关中断

2>  判断是否发生溢出和复位。若发生，则初始化芯片，结束程序。

3>  获取读页指针bnry和写页指针curr。

4>  判断写页指针是否读取正确。若错误，则开中断，结束程序

5>  判断bnry+1是超过接收缓冲区末地址，若超过，则从接收缓冲区首地址开始读。

第二步：ARM LPC2210从网络芯片RTL8019AS中读数据

该过程涉及的寄存器同上，当对寄存器的具体赋值不同。

Ø  远程DMA起始地址的高字节位，赋为最后一次已经读取页的地址。低地址为0.

Ø  远程DMA的字节计数寄存器为待读的数据长度。

Ø  设置CR为0XA发送数据包

1>判断curr是否等于bnry+1,若不等于则有新的数据包到来,CURR按模增加。当CURR=BNRY时，RTL8019芯片停止接收数据包。

2>接收数据包之前，先判断接收缓冲环区是否达到最大（此系统，限定接收缓冲区最大为5）。若达到最大，则重第一个缓冲区开始存。

3>设定远程DMA起始地址和远程DMA数据字节计数器启动DMA读取以太网帧头部前4个字节存入程序数组。

4>清零远程DMA字节计数器并中止DMA读操作

5>根据接收到的以太网帧头判断接收帧是否错误，若有错误则进行错误处理，然后程序结束。

错误类型有：

Ø  接收状态是否错误

Ø  下一页指针是否正确

Ø  帧的长度是否大于1536

6>若数据包是完成的，读取剩下的数据

Ø  把bnry+4的地址赋值给远程DMA起始地址寄存器(RASR1,RSAR0)

Ø  把帧的长度赋值给远程DMA计算寄存器(RBCR0,RBCR1)

Ø  启动远程DMA读

7>从0x10远程DMA端口处,读取数据存放到缓冲区中

8>清零远程DMA字节计数器寄存器(RSCR1,RSCR0),并终止DMA操作。

9>读完一个帧后，修改读页bnry指针

10>修改完页指针后，判读读页指针是否到接收缓冲区首地址，若小于0X4C,则将binry恢复到接收缓冲区末地址处。

11>把修改过的读页指针写入BNRY处

12>清除所有中断标志    

13>判断以太网中的下一条协议字段值是否是ARP数据报或IP数据报，如果是则调用上层程序进行处理。如果不是则不处理。

Ø  判断是ARP或IP协议时，则REC_BUFF_NUM+1, 在下一个缓冲区接收新的以太网帧。

Ø  开中断

Ø  调用以太网报处理函数

Ø  循环判断是否有新的数据包到来

6.4接收数据包模块接口

接收包模块调用了写数据子模块，读数据子模块和页面切换子模块

Ø  读数据子模块: 从RTL8019AS中把数据读出。

Ø  写数据子模块：将数据写入RTL2019AS芯片中

Ø  页面切换子模块：可选择Page0,Page1,Page3三个页面

6.5接收数据包模块程序

/****************************Copyright(c)********************

**                                   西安邮电学院

**                                   graduate school

**                                                                 XNMS实验室

**                                  Author:冀博

**                                                                 Time:2011年2月21日

**                                 http://blog.csdn.net/tigerjb

**

**--------------FileInfo---------------------------------------------------------------------

****************************Copyright(c)******************** /

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

**函数原型：   unsigned char * Rec_Packet()

**入口参数:          无

**返 回 值：           程序正确返回0

**说    明：       查询是否有新数据包并接收进缓冲区

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

uint8 Rec_Packet()

{void Send_Packet(struct _pkst *TxdData)// 

{

       static uint8 REC_BUFF_NUM=0;

       //定义读页号bnry和写页号curr

       static uint8 bnry,curr;

       //存放以太网帧报头

       static uint16 tmp[2];

       uint16 * REC_BUFF_PTR_WORDS;

   uint8 * REC_BUFF_PTR_BYTES;

       uint8 i;

   uint16 ii,length;

   OS_ENTER_CRITICAL();

rea1:

       page(0);

       i=ReadFromNet(0X07);           

       //如果复位或益出就重新初试化

       if((i&0x90)!=0)

       {

              InitNic(0);

              OS_EXIT_CRITICAL();

              return(0);

       }

       bnry=ReadFromNet(0X03);

       page(1);

       curr=ReadFromNet(0X07);

       page(0);

       if(curr==0)

       {

              OS_EXIT_CRITICAL();

              return(0); 

       }

       bnry++;

       if(bnry>0x7f)

       {

              bnry=0x4c;

       }

   //判断是否有新的数据包到来

  if(bnry!=curr)

       if(REC_BUFF_NUM==MAX_REC_BUFF)

              {

                     REC_BUFF_NUM=0;

              }

REC_BUFF_PTR_WORDS=REC_BUFF[REC_BUFF_NUM].words;

       WriteToNet(0x09,bnry);   

       WriteToNet(0x08,0x00);

       WriteToNet(0x0b,0x00);  

       WriteToNet(0x0a,18);

       //启动远程DMA读操作

       WriteToNet(0x00,0x0a);

       for(i=0;i<2;i++)

              {

                     //每此读取2个字节

                     *REC_BUFF_PTR_WORDS=ReadFromNet(0x10);

                     tmp[i]=*REC_BUFF_PTR_WORDS;

                     REC_BUFF_PTR_WORDS++;

              }

       //清零远程DMA字节计数器并中止DMA读操作

       WriteToNet(0x0b,0x00);  

       WriteToNet(0x0a,0x00);

       WriteToNet(0x00,0x22);  

   //计算帧长度，将其长度放入缓冲区内

       tmp[1]=tmp[1]-4;

       REC_BUFF[REC_BUFF_NUM].words[1]=tmp[1];

   if(((tmp[0]&0x0001)==0)||((tmp[0]&0xff00)>0x7f00)

                     ||((tmp[0]&0xff00)<0x4c00)||(tmp[1]>0x0600))

       {

              page(1);

              curr=ReadFromNet(0X07);   

              page(0);

              bnry = curr -1;

              If(bnry < 0x4c)

                     {

                            bnry =0x7f;

                     }

       WriteToNet(0x03,bnry);

       WriteToNet(0x07,0xff);    

       OS_EXIT_CRITICAL();

        return(0);

   }

       else

       {

              WriteToNet(0x09,bnry);      

              WriteToNet(0x08,4);

              WriteToNet(0x0b,tmp[1]/256);        

              WriteToNet(0x0a,tmp[1]%256);

              WriteToNet(0x00,0x0a);

               length = tmp[1];

              for(ii=0;ii<((length+1)/2);ii++)

                            {

                                   *REC_BUFF_PTR_WORDS=ReadFromNet(0x10);

                                   REC_BUFF_PTR_WORDS++;

                            }

              //清零远程DMA字节计数器并中止DMA读操作

              WriteToNet(0x0b,0x00);  

              WriteToNet(0x0a,0x00);

              WriteToNet(0x00,0x22);  

   }

       bnry=(tmp[0]/256)-1;

       if(bnry<0x4c)

              {

                     bnry=0x7f;

              }

       WriteToNet(0x03,bnry);

       WriteToNet(0x07,0xff);    

       REC_BUFF_PTR_BYTES=REC_BUFF[REC_BUFF_NUM].bytes;

              REC_BUFF_PTR_BYTES=REC_BUFF_PTR_BYTES+4;

#ifdef Little_End

       if((((ipethernet*)REC_BUFF_PTR_BYTES)->NextProtocal==0x0008)             ||(((ipethernet*)REC_BUFF_PTR_BYTES)->NextProtocal==0x0608))

#endif

#ifdef Big_End

              if((((ipethernet*)REC_BUFF_PTR_BYTES)->NextProtocal==0x0800)

       ||(((ipethernet*)REC_BUFF_PTR_BYTES)->NextProtocal==0x0806))

#endif

              {

                     REC_BUFF_NUM++;

                     OS_EXIT_CRITICAL();

                     Rec_Ethernet_Packed(REC_BUFF_PTR_BYTES,0);

                     OS_ENTER_CRITICAL();

                     goto rea1;

              }

              else

                     goto rea1;//当没有数据时退出

       }

       OS_EXIT_CRITICAL();

       return(0);

}