1：DM9000原理分析

s5pv210接DM9000 底板圖：

重要的引腳有：IOR、IOW、AEN、CMD、INT、RST 以及數據引腳 SD0-SD15

看數據手冊這些引腳的作用：

IOR：讀選擇引腳，低電平有效，即低電平是讀；

IOW：寫選擇引腳，低電平有效，即低電平寫；

CS （chip select）片選信號，s5pv210中有6個外加srom接口 bank0-bank5 CS引腳可以接 CS0-CS5代表與這6個bank中其中一個相連

cmd寄存器是命令/數據切換引腳，低電平時讀寫命令操作，高電平時讀寫數據操作其中。地址引腳配合AEN引腳來選通該網卡芯片，對于大多數的應用來說沒有意義，

因為在我們的應用中一般只用一個網卡芯片，而這些地址引腳主要用于在多網卡芯片環境下選擇其中之一。DM9000工作的默認基地址為0x300，這里我們按照默認地址選擇，

將SA9、SA8接高電平，SA7-DA4接低電平。

 上面這段話很關鍵：dm9000芯片數據總線16根，地址總線只連接了1根，連接的ADDR2，dm9000中的寄存器尋址是通過數據總線來尋址的，并不是通過地址總線尋址；

連接這個地址總線的作用是配合cs總線進行片選，來選擇網卡芯片；比如說有兩個網卡芯片的可以在用一個cs線和地址線連接另外一個網卡芯片；

當addr2為低電平時，data總線發送的是地址，前面提到了9、8地址線為1,4-7地址線為0，所以基地址是0x8800_0300 ，當addr2為0

即0x8800_0300地址中的值為地址，這個地址中的值對應的是dm9000芯片中的寄存器，而addr2為1即0x8800_0304這個地址對應的位數據。

總結一下：0x8800_0300 加上一定的偏移量 用來選擇dm9000中的寄存器，而0x8800_0304這個寄存器用來給dm9000中的寄存器讀寫值；

在配合IOW、IOR兩個命令總線，我們就可以讀取和寫入dm9000寄存器，從而進行對寄存器的操控。

這里內容參考http://blog.csdn.net/googlemi/article/details/8887871這篇博客；

  在DM9000中，只有兩個可以直接被處理器訪問的寄存器，這里命名為CMD端口和DATA端口。事實上，DM9000中有許多控制和狀態寄存器（這些寄存器在上一篇文章中有詳細的使用說明），

但它們都不能直接被處理器訪問，訪問這些控制、狀態寄存器的方法是：

（1）、將寄存器的地址寫到CMD端口；

（2）、從DATA端口讀寫寄存器中的數據；

    1、讀、寫寄存器

    其實，INDEX端口和DATA端口的就是由芯片上的CMD引腳來區分的。低電平為INDEX端口，高電平為DATA端口。所以，要想實現讀寫寄存器，就必須先控制好CMD引腳。

    若使用總線接口連接DM9000的話，假設總線連接后芯片的基地址為0x800300（24根地址總線），只需如下方法：

#define _REG_DM_ADDR　　　　(*(volatile unsigned short *)0x800300)

#define _REG_DM_DATA　　　　(*(volatile unsigned short *)0x800304)

DM9000寄存器寫函數：

　void dm9k_reg_write(u16 reg, u16 data)

{

　　udelay(20);　　　　//延時20um

　　_REG_DM_ADDR = reg;

　　udelay(20);　　　　//延時20um

　　_REG_DM_DATA = data;

}

這個函數即可把data中的值寫入dm9000相應的寄存器中；

unsigned int dm9k_reg_read(u16 reg)

{

　　udelay(20);　　　　//延時20um 

　　_REG_DM_ADDR = reg;

　　udelay(20);

　　return _REG_DM_DATA ;

}

下圖為dm9000中的寄存器對應基地址的偏移量，可以看出dm9000中的寄存器都是8bit的；

以上兩個圖是s5pv210 datamunu的網卡讀寫時序

下面我們來初始化dm9000網卡：

首先，初始化srom控制器：

SROM_BW寄存器用來選擇bank以及設置數據位寬

void cs_init()

{ 

   　　/*設置bank1為16bit 其他位為0*/

　　SROM_BW &= (~(0xf<<4));

　　SROM_BW |=  (0x1<<4);

　　/*設置時序*/

　　SROM_BC1 =(0<<0)|(0x2<<4)|(0x2<<8)|(0x2<<12)|(0x2<<16)|(0x2<<24)|(0x2<<28);

}

/*dm9000的復位代碼*/

 void dm9k_reset(void)

{　

 dm9000_reg_write(GPCR, 0x01);//設置 GPCR(1EH) bit[0]=1，使DM9000的GPIO3為輸出。

    dm9000_reg_write(GPR, 0x00);//GPR bit[0]=0 使DM9000的GPIO3輸出為低以激活內部PHY。

    udelay(5000);//延時2ms以上等待PHY上電。

    dm9000_reg_write(NCR, 0x03);//軟件復位

    udelay(30);//延時20us以上等待軟件復位完成

    dm9000_reg_write(NCR, 0x00);//復位完成，設置正常工作模式。

    dm9000_reg_write(NCR, 0x03);//第二次軟件復位，為了確保軟件復位完全成功。此步驟是必要的。

    udelay(30);

    dm9000_reg_write(NCR, 0x00);

}

void dm9k_clear(void)

{　　

　　dm9000_reg_write(NSR, 0x2c);//清除各種狀態標志位

　　dm9000_reg_write(ISR, 0x3f);//清除所有中斷標志位

}

void dm9k_conreg_init(void)

{

   dm9k_reg_write(RCR, 0x39);//接收控制

    dm9k_reg_write(TCR, 0x00);//發送控制

    dm9k_reg_write(BPTR, 0x3f);

    dm9k_reg_write(FCTR, 0x3a);

    dm9k_reg_write(RTFCR, 0xff);

    dm9k_reg_write(SMCR, 0x00);

/*以上是功能控制，具體功能參考上一篇文章中的說明，或參考數據手冊的介紹*/

}

void dm9k_mac_init(void)

{

　　int i = 0;

　　unsigned char mac_addr[] = {0x44, 0x45, 0x53, 0x54, 0x00, 0x00};

　　for (i=0; i<6; i++)

　　 dm9000_reg_write(PAR + i, mac_addr[i]);//6個字節的MAC地址

}

void dm9k_enalbe(void)

{

  dm9000_reg_write(IMR, 0x81);

/*中斷使能（或者說中斷屏蔽），即開啟我們想要的中斷，關閉不想要的，這里只開啟的一個接收中斷*/

}

 void dm9k_init(void)

{

　　cs_init();　　　　//片選、時序

　　dm9k_reset();　　//dm9000重啟　　

　　dm9k_clear();　　//清中斷、清標志位

　　dm9k_conreg_init();　　//控制寄存器初始化

　　dm9k_mac_init();　　　　//mac地址初始化

　　dm9k_enalbe();　　　　　//dm9000使能

}

     3、發送、接收數據包

    同樣，以程序為例，通過注釋說明。

//發送數據包

//參數：datas為要發送的數據緩沖區（以字節為單位），length為要發送的數據長度（兩個字節）。

void sendpacket(unsigned char *datas, unsigned int length)

{
    unsigned int len, i;
    
    dm9000_reg_write(IMR, 0x80);//先禁止網卡中斷，防止在發送數據時被中斷干擾
    
    len = length;

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

    dm9000_reg_write(TXPLL, len & 0x0ff);

/*這兩句是將要發送數據的長度告訴DM9000的寄存器*/

    DM_ADD = MWCMD;//這里的寫法是針對有總線接口的處理器，沒有總線接口的處理器要注意加上時序。

    for(i=0; i    {

        udelay(20);

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

    }

/*上面是將要發送的數據寫到DM9000的內部SRAM中的寫FIFO中，注意沒有總線接口的處理器要加上適當的時序*/

/*只需要向這個寄存器中寫數據即可，MWCMD是DM9000內部SRAM的DMA指針，根據處理器模式，寫后自動增加*/

    dm9000_reg_write(TCR, 0x01);//發送數據到以太網上

    while((dm9000_reg_read(NSR) & 0x0c) == 0);//等待數據發送完成

    udelay(20);

    dm9000_reg_write(NSR, 0x2c);//清除狀態寄存器，由于發送數據沒有設置中斷，因此不必處理中斷標志位

    dm9000_reg_write(IMR, 0x81);//DM9000網卡的接收中斷使能

}

    以上是發送數據包，過程很簡單。而接收數據包確需要些說明了。DM9000從網絡中接到一個數據包后，會在數據包前面加上4個字節，分別為“01H”、“status”（同RSR寄存器的值）、“LENL”（數據包長度低8位）、“LENH”（數據包長度高8位）。所以首先要讀取這4個字節來確定數據包的狀態，第一個字節“01H”表示接下來的是有效數據包，若為“00H”則表示沒有數據包，若為其它值則表示網卡沒有正確初始化，需要從新初始化。

    如果接收到的數據包長度小于60字節，則DM9000會自動為不足的字節補上0，使其達到60字節。同時，在接收到的數據包后DM9000還會自動添加4個CRC校驗字節。可以不予處理。于是，接收到的數據包的最小長度也會是64字節。當然，可以根據TCP/IP協議從首部字節中出有效字節數，這部分在后面講解。下面為接收數據包的函數。

//接收數據包

//參數：datas為接收到是數據存儲位置（以字節為單位）

//返回值：接收成功返回數據包類型，不成功返回0

unsigned int receivepacket(unsigned char *datas)

{

    unsigned int i, tem;

    unsigned int status, len;

    unsigned char ready;

    ready = 0;//希望讀取到“01H”

    status = 0;//數據包狀態

     len = 0; //數據包長度

/*以上為有效數據包前的4個狀態字節*/

    if(dm9000_reg_read(ISR) & 0x01)

    {

        dm9000_reg_write(ISR, 0x01);

    }

/*清除接收中斷標志位*/

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

/*這個地方遇到了問題，下面的黑色字體語句應該替換成成紅色字體，也就是說MRCMDX寄存器如果第一次讀不到數據，還要讀一次才能確定完全沒有數據。

在做 PING 實驗時證明：每個數據包都是通過第二次的讀取MRCMDX寄存器操作而獲知為有效數據包的，對初始化的寄存器做了多次修改依然是此結果，但是用如下方法來實現，絕不會漏掉數據包。*/

    ready = dm9000_reg_read(MRCMDX); // 第一次讀取，一般讀取到的是 00H

    if((ready & 0x0ff) != 0x01)

    {

        ready = dm9000_reg_read(MRCMDX); // 第二次讀取，總能獲取到數據

        if((ready & 0x01) != 0x01)

         {

            if((ready & 0x01) != 0x00) //若第二次讀取到的不是 01H 或 00H ，則表示沒有初始化成功

            {

                 dm9000_reg_write(IMR, 0x80);//屏幕網卡中斷

                 DM9000_init();//重新初始化

                 dm9000_reg_write(IMR, 0x81);//打開網卡中斷

            }

            retrun 0;

         }

    }

/* ready = dm9000_reg_read(MRCMDX); // read a byte without pointer increment

    if(!(ready & 0x01))

    {

         return 0;

    }*/

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

/*以上表示若接收到的第一個字節不是“01H”，則表示沒有數據包，返回0*/

    status = dm9000_reg_read(MRCMD);

    udelay(20);

    len = DM_CMD;

    if(!(status & 0xbf00) && (len < 1522))

    {

        for(i=0; i        {

            udelay(20);

            tem = DM_CMD;

            datas[i] = tem & 0x0ff;

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

        }

    }

    else

    {
        return 0;

    }

/*以上接收數據包，注意的地方與發送數據包的地方相同*/

    if(len > 1000) return 0;

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

        (HON( ETHBUF->type ) != ETHTYPE_IP) )

    {

        return 0;

    }

    packet_len = len;

/*以上對接收到的數據包作一些必要的限制，去除大數據包，去除非ARP或IP的數據包*/
    
      
    return HON( ETHBUF->type ); //返回數據包的類型，這里只選擇是ARP或IP兩種類型

}

    注意：上面的函數用到了一些宏定義，已經在頭文件中定義過（補充在本文結尾處），這里說明一下：其中uint16定義為兩個字節的變量，根據C編譯器進行定義。

unsigned char Buffer[1000];//定義了一個1000字節的接收發送緩沖區

uint16 packet_len;//接收、發送數據包的長度，以字節為單位。

struct eth_hdr //以太網頭部結構，為了以后使用方便

{

unsigned char d_mac[6];   //目的地址

unsigned char s_mac[6];   //源地址

uint16 type;     //協議類型

};

struct arp_hdr //以太網頭部+ARP首部結構

{

struct eth_hdr ethhdr;    //以太網首部

uint16 hwtype;     //硬件類型(1表示傳輸的是以太網MAC地址)

uint16 protocol;    //協議類型(0x0800表示傳輸的是IP地址)

unsigned char hwlen;     //硬件地址長度(6)

unsigned char protolen;    //協議地址長度(4)

uint16 opcode;     //操作(1表示ARP請求,2表示ARP應答)

unsigned char smac[6];    //發送端MAC地址

unsigned char sipaddr[4];    //發送端IP地址

unsigned char dmac[6];    //目的端MAC地址

unsigned char dipaddr[4];    //目的端IP地址

};

struct ip_hdr //以太網頭部+IP首部結構