一種虛擬儀器通用以太網(wǎng)接口設計
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通過(guò)控制器對寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)操作，W3150A+就可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )連接。下面介紹具體的操作過(guò)程。
首先應進(jìn)行初始化。初始化設置包括基本設置、網(wǎng)絡(luò )信息設置，端口存儲器信息設置等，設置完后就可進(jìn)行數據傳輸。數據傳輸可以采用TCP、UDP、IP_RAW和MAC_RAW模式進(jìn)行，并可在端口n模式寄存器(Sn_MR)的協(xié)議類(lèi)型中選擇通信模式。其中，基本設置包括模式寄存器(MR)、中斷屏蔽寄存器(SIMR)、重發(fā)時(shí)間寄存器(RTR)、重發(fā)計數寄存器(RGR)等;設置網(wǎng)絡(luò )信息包括設定網(wǎng)關(guān)(GAR)、設定源硬件地址(SHAR)、設定子網(wǎng)掩碼(SUBR)、設定源IP地址(SIPR)等;而設置端口存儲器信息則主要是設定發(fā)送緩沖區和接收緩沖區的大小分配，具體可通過(guò)設置RMSR、TMSR寄存器實(shí)現。
本系統在FPGA芯片EPM570GT100C4的基礎上可利用軟件Quartus II來(lái)開(kāi)發(fā)邏輯控制功能，從而實(shí)現對W3150A+的控制。其主要端口如下：
nrst：復位輸入鍵，低電平有效;
clk：時(shí)鐘輸入;
nwrst：復位輸出，可復位W3150A+和RTL8201;
nwr：對W3150A+寫(xiě)使能信號，低電平有效;
nrd：對W3150A+讀使能信號，低電平有效;
ncs：W3150A+片選信號，低電平有效;
address：15位地址信號;
data：8位數據信號;
本接口通信設計采用的是UDP通信方式，其通信流程圖如圖5所示。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155922.htm
端口初始化主要是對端口進(jìn)行初始化，包括設置UDP模式、設置端口號，設置OPEN命令;通過(guò)Sn_RX_RSR寄存器的值可檢測是否收到數據，若非零，即進(jìn)入數據接收處理;接收處理時(shí)，首先讀取Sn_RX_RSR寄存器的值，即接收數據字節數，然后計算偏址和實(shí)際物理地址，再根據物理地址讀取數據。在讀取數據過(guò)程中，如果物理地址到達該端口設定的高限地址，則先讀高限地址的數據，然后將物理地址改為基地址，然后再從基地址繼續讀取剩余的數據。讀完所有的數據后，可將Sn_RX_RR的值加上讀取的數據長(cháng)度，然后寫(xiě)入sn_RX_BASE，最后再向端口n的指令寄存器寫(xiě)入RECV命令。
發(fā)送數據?/發(fā)送處理的實(shí)現過(guò)程是首先讀取S_TX_FSR寄存器的值以便能使用發(fā)送數據空間的大小來(lái)計算偏址和實(shí)際物理地址，然后再從物理地址寫(xiě)入要發(fā)送的數據。在發(fā)送數據過(guò)程中，如果物理地址已到達該端口設定的高限地址，則先將數據寫(xiě)入高限地址，然后再將物理地址改為基地址，接著(zhù)從基地址繼續寫(xiě)入數據。寫(xiě)完所有的數據后，再將Sn_TX_WR的值加上發(fā)送的數據長(cháng)度，然后寫(xiě)入Sn_TX_BASE，最后向端口n的指令寄存器寫(xiě)入SEND命令。發(fā)送完成的確定可在發(fā)送(SEND)命令后，通過(guò)檢測Sn_CR的值來(lái)判斷數據是否全部發(fā)送完成。
當遠程對端不存在或數據傳輸不正常時(shí)，將產(chǎn)生超時(shí)錯誤。此次可以通過(guò)對Sn_IR(TIMEOUT bit)檢測來(lái)判斷是否超時(shí)。當操作全部完成時(shí)，應關(guān)閉窗口，即將Sn_CR寄存器置為CLOSE。
4 結束語(yǔ)
本文介紹了以太網(wǎng)接口的設計及其數據傳輸的實(shí)現過(guò)程。利用本文的方法可以使以太網(wǎng)接口正常運行，故可為后續的虛擬儀器開(kāi)發(fā)奠定基礎。事實(shí)上，本方法已經(jīng)過(guò)多次試驗證明：完全滿(mǎn)足工程需要。
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