2440+dm9000A裸机以太网通讯

开头的话，好吧，我只能说写驱动程序的人都是疯子，疯子才能进入这个领域，或者一开始你没疯，后来你疯了。真的，当问题出现的时候，有可能你无数次相信硬件没问题，是自己的程序有问题，也可能最后真的是硬件本来就是坏的。或者你到最后都没搞清楚到底是硬件的问题还是软件的问题。（按理说现在程序界这么火，说明底层支持着的硬件还是很可靠的，去找自己的问题吧！我也不知道我在说什么。

进入正题。

第一部分，如果你不知道单片机和DM9000网卡的以太网通讯思路，请赶紧百度上查阅DM9000的以太网设计，如果直接看DM9000数据手册，真的会看死人。建议先看看整体思路，再然后有时间最好通看一下DM9000的数据手册。

第二部分，2440单片机的知识至少要掌握中断和串口（当然越多越好）。搞清楚中断入口程序的地址和中断函数的联系。

第三部分，DM9000这部分程序的编写。主要部分分三块。

第一块，DM9000的初始化

void DM9000_init(void)

{

uint32 i;

Test_DM9000AE();

IOSetInit();

dm9000_reg_write(DM9000_IMR, 0x80); //中断关闭

//初始化设置步骤: 1

dm9000_reg_write(DM9000_GPCR, 0x01); //设置 GPCR(1EH) bit[0]=1，使DM9000的GPIO3为输出。

dm9000_reg_write(DM9000_GPR,  0x00); //GPR bit[0]=0 使DM9000的GPIO3输出为低以激活内部PHY。

udelay(500); //延时2ms以上等待PHY上电。

//初始化设置步骤: 2

dm9000_reg_write(DM9000_NCR,  0x03); //软件复位

udelay(300); //延时20us以上等待软件复位完成

dm9000_reg_write(DM9000_NCR,  0x00); //复位完成，设置正常工作模式。

dm9000_reg_write(DM9000_NCR,  0x03); //第二次软件复位，为了确保软件复位完全成功。此步骤是必要的。

udelay(300);

dm9000_reg_write(DM9000_NCR,  0x00);

//初始化设置步骤: 3

dm9000_reg_write(DM9000_NSR,  0x2c); //清除各种状态标志位

dm9000_reg_write(DM9000_ISR,  0xbf); //清除所有中断标志位

//初始化设置步骤: 4

//初始化设置步骤: 5

for(i=0; i<6; i++)

dm9000_reg_write(DM9000_PAR + i, mac_addr[i]);//mac_addr[]自己定义一下吧，6个字节的MAC地址

//初始化设置步骤: 6

dm9000_reg_write(DM9000_NSR,  0x2c); //清除各种状态标志位

dm9000_reg_write(DM9000_ISR,  0x3f); //清除所有中断标志位

//初始化设置步骤: 7

dm9000_reg_write(DM9000_IMR, 0x81); //中断使能}

第二块，发送程序的编写

void DM9000_sendPcket(uint8 *datas, uint32 length)

{

uint32 len,i;

//uint8 tmp;

//Printf("发送数据rn");

dm9000_reg_write(DM9000_IMR,0x80); //先禁止网卡中断，防止在发送数据时被中断干扰

len = length; //把发送长度写入

    dm9000_reg_write(DM9000_TXPLH, (len>>8) & 0x0ff);

    dm9000_reg_write(DM9000_TXPLL, len & 0x0ff);

DM_ADD = DM9000_MWCMD;

    for(i=0; i    {

        udelay(2);

        DM_CMD = datas[i] | (datas[i+1]<<8);

    }

dm9000_reg_write(DM9000_TCR, 0x01); //发送数据到以太网上

    while(1)//等待数据发送完成

    {

    uint8 data;

    data = dm9000_reg_read(DM9000_TCR);//DM9000_NSR

    if((data&0x01) == 0x00) break;

    }

    /* tmp = dm9000_reg_read(DM9000_NSR);

    if((tmp & 0x01) == 0x04)

    {

    if((dm9000_reg_read(DM9000_TSR1)&0xfc) == 0x00)

    Printf("TSR1成功rn");

    else

    Printf("TSR1失败rn");   

    }

    else

    {

    if((dm9000_reg_read(DM9000_TSR2)&0xfc) == 0x00)

    Printf("TSR2成功rn");

    else

    Printf("TSR2失败rn");

    }

    */

    dm9000_reg_write(DM9000_NSR, 0x2c); //清除状态寄存器，由于发送数据没有设置中断，因此不必处理中断标志位

    dm9000_reg_write(DM9000_IMR, 0x81); //DM9000网卡的接收中断使能

//Printf("发送数据完成rn");

}

第三块，接受程序的编写，最难的就是接收程序了，因为这里涉及到中断，自己之前配置好外部中断，中断程序中接收DM9000的接收包。然后坑爹的是以太网帧开始位置的确定，到底从DM9000接收缓存的那个地方把数据复制到单片机内存中。手册上说的是（0x01，状态字节，长度低字节，长度高字节）这四个字节作为识别区，先用预读取指令读取缓冲区的字节，判断是0x00还是0x01，否则就复位DM9000网卡，尼玛坑爹就在这里啊，复位还是不好使啊。然后预读取完只能直接读取下面的字节了，但这样会导致读取的数据不对，可能读到的数据并不是以真正的目的物理地址开头的数据，可能错位，前移或者后移（我不知道是不是网卡初始化对不对）。所以我只能这么做了，直接检测0x01字节，加上判断目的物理地址是否正确来确定以太网帧的位置，以及这个帧是否是传给自己的。理论上这是可靠的。以下为代码。

void IOSetInit(void)

{

rGPFCON = (rGPFCON & (~(0x03<<14))) | (0x02<<14); //GPF7设置为EINT7

rEXTINT0 = (rEXTINT0 & (~(0x07<<28))) | (0x01<<28);

rEINTMASK = rEINTMASK & (~(0x01<<7));

ClearPending(BIT_EINT4_7);

pISR_EINT4_7 = (U32)Eint7_ISR;

rINTMSK = rINTMSK & (~(BIT_EINT4_7));

}

static void __irq Eint7_ISR(void)

{

uint32 i;

uint16 type,m,n;

//Printf("Eint7中断服务rn");

//VAR_RETURN VARRETURN;

//VAR_RETURN *var_re=&VARRETURN;

Buffer[12]=0,Buffer[13]=0;

len = receivepacket(Buffer);

//后面的可以自己添加，这里省略

}

uint32 receivepacket(uint8 *datas)

{

uint16 i,tmp,len=0,status=0;

uint8 ready=0;

//ready = 0; //希望读取到"01H"

//status = 0; //数据包状态

//len = 0;     //数据包长度

    if(dm9000_reg_read(DM9000_ISR) & 0x01)

    {

        dm9000_reg_write(DM9000_ISR, 0x01); //清除接收中断标志位

    }

    else return 0;

//else { Printf("你好rn");return 0;}

//DM_ADD=DM9000_MRCMDX;

//ready = DM_CMD; // 第一次读取，一般读取到的是 00H

    //Printf("预读取第一次:%xrn",ready);

//ready = DM_CMD ; // 第一次读取，一般读取到的是 01H

//Printf("预读取第二次:%xrn",ready);

    DM_ADD = DM9000_MRCMD;

    status=DM_CMD ;//读状态字节

    while((status&0xff)!=0x01)

    {

    status=DM_CMD ;

    }

    //status=(status&0xff00)>>8;

    len = DM_CMD; //读数据包长度

    //Printf("st=%x status=%x  len= %xrn",st,status,len);

    if( (len < 1522))//!(status & 0xbf) &&

    {

        for(i=0; i<6; i+=2)// 这个FOR语句是为了判断数据包是否传给自己，即检查MAC地址

        {

            //udelay(20);

            tmp = DM_CMD;

            datas[i] = tmp & 0x0ff;

            if((datas[i]!=0xff)&&(datas[i]!=mac_addr[i])) return 0;

            datas[i + 1] = (tmp >> 8) & 0x0ff;

            if((datas[i+1]!=0xff)&&(datas[i+1]!=mac_addr[i+1])) return 0;

        }

        //Printf("状态字:%xrn",status);

        for(i=6; i        {

            //udelay(20);

            tmp = DM_CMD;

            datas[i] = tmp & 0x0ff;

            datas[i + 1] = (tmp >> 8) & 0x0ff;

        }

    }

    else return 0;

// if(len > 1000) return 0;

//  if( (HON( ETHBUF->type ) != ETHTYPE_ARP) && (HON( ETHBUF->type ) != ETHTYPE_IP) )

// return 0;

return len;

}

第四部分：TCP/IP的知识(需要自己查资料看)。这里就是对接收到的以太网帧进行解封，和在发送数据之前对数据包进行封装。鉴于TCP协议稍复杂，我暂时实现UDP协议。UDP数据包发送之前，需要先检查本地是否有接收方IP地址所对应的物理地址，如果没有，需要先发送ARP请求包（广播），得到应答包以后解析应答包得到物理地址。然后在加上接收方目的物理地址发送加上数据的UDP包（非广播）。所以这里至少要写ARP请求包和发送ARP应答包的程序，UDP的封装和解封程序（如果用UDP协议的话），当然也可以用TCP协议。

首先是TCP/IP一些报头的结构体：

typedef struct eth_hdr //以太网头部结构，为了以后使用方便

{

uint8 d_mac[6];    //目的地址

uint8 s_mac[6];    //源地址

uint16 type;    //协议类型

}ETH_HDR;

typedef struct arp        //ARP首部结构

{

uint16 hwtype;      //硬件类型(1表示传输的是以太网MAC地址)

uint16 protocol; //协议类型(0x0800表示传输的是IP地址)

uint8 hwlen; //硬件地址长度(6)

uint8 protolen; //协议地址长度(4)

uint16 opcode; //操作(1表示ARP请求,2表示ARP应答)

uint8 smac[6]; //发送端MAC地址

uint8 sipaddr[4]; //发送端IP地址

uint8 dmac[6]; //目的端MAC地址

uint8 dipaddr[4]; //目的端IP地址

}ARP;

typedef struct ip     //IP首部结构

{

uint8 vhl;      //4位版本号4位首部长度(0x45)

uint8 tos; //服务类型(0)

uint16 len; //整个IP数据报总字节长度

uint16 ipid;            //IP标识

uint16 ipoffset;      //3位标识13位偏移

uint8 ttl;              //生存时间(32或64)

uint8 proto;          //协议(1表示ICMP,2表示IGMP,6表示TCP,17表示UDP)

uint16 ipchksum;    //首部校验和

uint8 srcipaddr[4];    //源IP

uint8 destipaddr[4];    //目的IP

}IP;

typedef struct tcp     //IP首部结构

{

uint16  sport;              //源端口号

uint16  dport; //目的端口号

uint32  sequencenum; //顺序号

uint32  acknowledgenum; //确认号

uint8   tcplength;          //低四位为TCP报头字（32位）的个数，高四位必须为0，是保留位

uint8   flags;    //低两位为保留位，高6位为标志位[2:7]依次为

                            //URG:紧急指针。用到的时候值为1，用来处理避免TCP数据流中断

                            //ACK:置1时表示确认号为合法，为0的时候表示数据段不包含确认信息，确认号被忽略。　 

//PSH:置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序，而不必等到缓冲区满时才传送。

//RST:用于复位因某种原因引起出现的错误连接，也用来拒绝非法数据和请求。

//SYN:在连接请求中，SYN=1，ACK=0，连接响应时，SYN=1，ACK=1。

//FIN:用来释放连接，表明发送方已经没有数据发送了。

uint16  window; //指定关于发送端能传输的下一段的大小的指令，表示想收到的每个TCP数据段的大小。

uint16  tcpchksum; //TCP校验和

uint16  urgentpoint;  //紧急指针16位，紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的位置，在URG标志设置了时才有效。

}TCP;

typedef struct udp              //UDP首部结构

{

uint16  sport;              //源端口号                        （34 35）

uint16 dport; //目的端口号                       （36 37）

uint16  length; //UDP数据包报总长度                （38 39）

uint16  udpchksum; //UDP校验和(可选项)                （40 41）

}UDP;

各层封装函数（解封函数就不贴了，比较灵活，不必要的情况下，可以简单判断一下就能知道各层是什么协议）：

//这是一个物理层的程序,微数据加上MAC报头

//by hongfangyu 2016/1/9

#include "dm9000.h"

void MAC_pack(uint8 *datas,uint16 length,uint16 type)

{

ETH_HDR *MACBUF;

uint8 packhead[14];

MACBUF=(ETH_HDR *)&packhead;

memcpy(MACBUF->d_mac, host_mac_addr, 6);