以太網(wǎng)通信接口怎樣設計才能做到出色？

　　隨著(zhù)DSP處理器在現代工業(yè)的應用越來(lái)越廣泛，DSP的功能不僅只有快速運算處理，還需要與其他處理器或者設備之間進(jìn)行實(shí)時(shí)數據交換，以實(shí)現資源的共享。因此，針對不同設備的需求，選擇穩定、快速和高效率的接口方式在當今數字信號處理系統設計中關(guān)鍵的組成部分。

　　TI公司的8核處理器TMS320C6678(以下簡(jiǎn)稱(chēng)C6678)提供豐富的片上接口資源用于處理器與外設之間的通信，這些接口都可以用于DSP與外設之間的通信，但是靈活性有差異，使用SGMII接口來(lái)實(shí)現千兆以太網(wǎng)通信，可使得通信接口一般化，能夠適用于眾多的設備連接。本文針對C6678的芯片特點(diǎn)以及含有的接口資源，設計實(shí)現了千兆以太網(wǎng)通信，主要設計了以太網(wǎng)接口電路、網(wǎng)絡(luò )底層硬件驅動(dòng)、TCP/IP協(xié)議的用戶(hù)程序，并完成了與上位機以太網(wǎng)通信測試，實(shí)現了數字信號高速有效地網(wǎng)絡(luò )傳輸。

　　1 C6678以太網(wǎng)交換子系統

　　C6678是基于KeyStone I構架的8核高性能、定點(diǎn)/浮點(diǎn)處理器，單核最高工作頻率可達1.25 GHz。C6678的以太網(wǎng)交換子系統包括2個(gè)以太網(wǎng)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(Ethernet Media Access Controller，EMAC)、2個(gè)SGMII、1個(gè)管理數據輸入輸出(Management Data Input Output，MDIO)、3-Port以太網(wǎng)交換模塊以及網(wǎng)絡(luò )配置總線(xiàn)，其網(wǎng)絡(luò )交換子系統如圖1所示。

　　EMAC的作用是將交換子系統的內部信號轉換為GMII信號傳遞給SGMII模塊;MDIO控制物理層芯片執行對多數據流的控制輸入輸出。

　　2 PHY芯片88E1111

　　本文選擇C6678作為主芯片，由于C6678的千兆網(wǎng)絡(luò )交換子系統只支持SGMII接口，所以本文選擇對SGMII接口的網(wǎng)絡(luò )數據傳輸具有較好兼容性的物理芯片88E1111。88E1111芯片的內部結構如圖2所示。

　　88E1111的介質(zhì)接口有銅介質(zhì)接口和光纖接口。銅介質(zhì)接口為MDI[3：0]，通過(guò)設置HWCFG_MODE[3：0]來(lái)選擇運行模式。 88E1111集成的MDIO模塊與EMAC的MDIO接口相連接，可將方便網(wǎng)絡(luò )控制端讀取物理芯片狀態(tài)寄存器，達到實(shí)時(shí)監測的效果。