利用微控制器进行网络通信的网卡配置

利用微控制器进行网络通信的网卡配置

利用单片机进行网络通信的关键是驱动和配置网络接口卡，而RTL8019是REALTEK公司高集成度的专用以太网接口芯片，支持PnP自动探测，并且内嵌16K SRAM，有全双工的通信接口，可以通过交换机在双绞线上同时发送和接收数据，使带宽从10兆增加到20兆，是用来进行以太网通信的理想芯片。
　　RTL8019AS是针对ISA总线设计的，在PC上用来实现网络的物理层协议，主要包括网卡与网络电缆的物理连接、介质访问控制（如CSMA/CD）、数据帧的拆装、帧的发送与接收、错误校验、数据信号的编/解码（如曼彻斯特码和NRZ码的转换等）、数据的串、并行转换等功能。而要实现这些功能，必须要对网络接口芯片进行正确的配置。
　　而大部分微控制器是8位的，所以用8位单片机和RTL8019AS接口时必须把接口芯片置成8位模式，现用具体代码来详细说明用单片机对RTL8019AS进行配置，从而实现利用微控制器进行网络通信。
　　RTL8019共有四页寄存器组，每页寄存器组有16个寄存器。实际上网络通信也就是对这些寄存器进行设置。其中CR寄存器是控制命令寄存器，地址是00h，其各个位的含义如表1所示，这个寄存器用来选择寄存器页，控制远程DMA操作。
　　PS1，PS0用来指定寄存器的页。在实际配置寄存器时，首先要指定要配置的寄存器属于哪一页（就是进行PS1和PS0的设置），然后对那一页中的寄存器写入配置信息。
要进行网络通信必须对网络控制芯片初始化，初始化比较烦琐，但非常重要，它决定者网络通信的一些重要参数，详细配置过程如下。
表1 CD寄存器各位的含义

NO	NAME	TYPE	Bit7	Bit6	Bit5	Bit4	Bit3	Bit2	Bit1	Bit0
00h	CD	R/W	PSI	PS0	RD2	RD1	RD0	TXR	STA	STP

　　1．初始化复位寄存器，地址1fh，代码如下。
　　mov nicIOAddr，#$1F；给出复位寄存器的地址
　　mov w，#0；写入数据0
　　call NICWrite；调写子程序，把数据写入
　　2．选择RTL8019as为用户配置模式，然后对9346CR寄存器进行写使能，再对RTL8019AS的配置寄存器2进行设置，代码如下。
　　clr nicIOAddr；选CR寄存器
　　mov w，#d1h；选第三页，停止传输操作
　　call NICWrite；写入数据
　　mov nicIOAddr，#$01；选9346CR寄存器
　　mov w，#d0h；配置寄存器写使能
　　call NICWrite；写入数据
　　mov nicIOAddr，#05h；选配置寄存器2
　　mov w，#0h；网络连接自动检测使能（10BaseT）
　　call NICWrite；写入数据
　　3．配置当前页寄存器（写时选择第一页07h寄存器，读时选择第二页07h寄存器）。
　　inc nicIOAddr；($07) CURR寄存器指向接收缓冲区的第一页（每页256个字节）
　　mov w，#RXBUF_START；把开始地址写入CUR寄存器中
　　call NICWrite；写入数据
　　4．配置接收缓冲区的大小（在第一页寄存器组中）.
　　clr nicIOAddr；选择第一页寄存器
　　mov w，#01h；写入数据1
　　call NICWrite；写入数据
　　inc nicIOAddr；“页开始寄存器”($01， PSTART)设置接收缓冲区的开始页
　　mov w，#RXBUF_START
　　call NICWrite；写入数据
　　inc nicIOAddr；“页终止寄存器”($02， PSTOP)设置接收缓冲区的终止页
　　mov w，#RXBUF_END
　　call NICWrite；写入数据
　　5．设置边界寄存器
　　inc nicIOAddr；($03)BNRY()用作一个指针，指向数据缓冲区中的最后一页的接收数据
　　mov w，#RXBUF_START
　　call NICWrite；写入数据
　　6．设置中断寄存器（地址在第一页的07h）
　　mov nicIOAddr，#$07；ISR中断寄存器
　　mov w，#$FF
　　call NICWrite；写入数据
　　中断寄存器各个位的含义如表2所示。
　　8．设置接收配置寄存器（0C，RCR）
　　mov nicIOAddr，#$0C；RCR设置为扔掉错误的接收包；不支持多播地址的包；接收少于64字节的数据包；支持广播地址；物理目的地址必须和在PARO-5的接点地址相匹配；数据在存储器中缓冲；拒绝接收有错误的包。
　　mov w，#%11000110
　　call NICWrite；
表2　中断寄存器各个位的含义

位	符号	描　述
7	RDC	NIC开始时置"1",开始命令写入CD时置"1"当包从缓冲区读取时置"0"
6	RDC	当远程DMA操作完成时置"1"
5	CNT	当网络计算器被设置时置"1"
4	OVW	当接收缓冲区用完时置"1"
3		当传输包由于网络问题而掉时被置"1"
2	RXE	当有以下情况时被置"1":CRC校验错; 帧对起错误；丢包
1	PTX	这个位指示发送包没有错误
0	PRX	这个位指示接收包没有错误

　　9．设置发送配置寄存器（0D，TCR）
　　inc nicIOAddr；TCR设置为包要进行地址匹配检查，CRC校验和帧对齐校验；物理目的地址必须和在PARO-5的接点地址相匹配；不支持多播地址的包；发送少于64字节的数据包。
　　mov w，#%11100000
　　call NICWrite
　　10．设置数据配置寄存器（0E，DCR）
　　inc nicIOAddr；数据配置在低8位，每次传送一个字节，而不是一个字
　　mov w，#%10111000
　　call NICWrite；调写子程序，把数据写入
　　11．开始接收数据
　　clr nicIOAddr；选择CR寄存器
　　mov w，#%00000010；Page0，数据设置为开始接收
　　call NICWrite；调写子程序，把数据写入
　　利用单片机对网络控制器进行上述设置后，再结合高层的TCP/IP协议，就可以在以太网上进行数据传输了。
　　利用8位微控制器配置网络控制卡的寄存器较为烦琐，上述过程和代码只是简要的介绍，用户也可针对自己的特殊需要进行一些特殊设置，总之，要以提高数据传输效率为原则。