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用Ax88796實現(xiàn)SA1110的以太網(wǎng)接口
摘要：討論嵌入式微處理器SA1110與以太網(wǎng)控制器Ax88796在實際應用中的硬件連接問題；給出軟件設計方面的一些注意事項，為SA1110的網(wǎng)絡應用提供一種參考。關鍵詞：嵌入式 SA1110 Ax88796 以太網(wǎng) CPU MII
Intel公司的StrongARM SA1110是一款主要面向嵌入式應用的高性能32位微處理器，目前已經被廣泛應用在PDA等手持設備上。SA1110最高主頻可達206 MHz，具有內存管理單元(MMU)和大容量的指令/數(shù)據(jù)高速緩存(16 KB/8 KB)，兼容SDRAM、SMROM等多種存儲設備，并帶有LCD和PCMCIA控制器。
1 Ax88796簡介
Ax88796是臺灣Asix公司推出的NE2000兼容快速以太網(wǎng)控制器。其內部集成有10/100 Mb/s自適應的物理層收發(fā)器和8K×16位的SRAM，支持MCS-51系列、80186系列以及MC68K系列等多種CPU總線類型。
Ax88796執(zhí)行基于IEEE802.3/IEEE802.3u 局域網(wǎng)標準的10Mb/s和100Mb/s以太網(wǎng)控制功能，并提供IEEE802.3u兼容的媒質無關接口MII(Media Independent Interface)，用以支持在其它媒質上的應用。此外，Ax88796還提供可選用的標準打印接口，可用于連接打印設備或用作通用I/O端口。其結構框圖如圖1所示。
Ax88796的地址總線SA[9:0]與數(shù)據(jù)總線SD[15:0]分別與CPU的地址/數(shù)據(jù)總線相連。CPU通過I/O讀寫NE2000寄存器來控制Ax88796的工作狀態(tài)，通過遠程DMA FIFOs與Ax88796的內部緩存SRAM進行數(shù)據(jù)交換。SRAM與MAC核之間進行Local DMA將數(shù)據(jù)發(fā)送至MAC層，再經由內部的PHY層發(fā)送至RJ45接口，或者經過MII接口送至外部的物理層芯片。
SEEPROM接口可以用來連接串行EEPROM。EEPROM可用于存儲MAC地址，供Ax88796每次初始化時讀取。
2 硬件接口電路
Ax88796的CPU[1:0]兩個輸入引腳用來設置與不同CPU總線連接時Ax88796的工作模式。在Asix公司官方提供的資料中，Ax88796在與SA1110連接時，是將這兩個引腳都拉低，也即設為ISA總線模式。但實際應用中發(fā)現(xiàn)這樣設置，在對Ax88796奇地址寄存器進行8位數(shù)據(jù)寬度的訪問時存在問題：無論寫入何值，讀出值總為00H（由于Ax88796是NE2000系列的以太網(wǎng)控制器，其MAC層的控制寄存器都采用8位數(shù)據(jù)寬度，因此存放地址有奇偶之分；而CPU在對Ax88796的控制中，需要對其寄存器進行8位數(shù)據(jù)寬度的讀寫）。
最初的懷疑是，對Ax88796的奇地址寄存器無法正確寫入數(shù)據(jù)。但用示波器抓取數(shù)據(jù)總線上的信號，發(fā)現(xiàn)SA1110已經正確送出數(shù)據(jù)；并且當對Ax88796的奇地址寄存器進行讀操作時，Ax88796在數(shù)據(jù)總線D[7:0]上送出的數(shù)據(jù)正是此前SA1110向其奇地址寄存器寫入的數(shù)據(jù)。也就是說，數(shù)據(jù)已經被正確寫入了Ax88796的奇地址寄存器中，但SA1110從中讀取數(shù)據(jù)時出現(xiàn)了問題。
根據(jù)Ax88796資料中的相關說明，在ISA總線模式下，對其NE2000寄存器進行8位數(shù)據(jù)寬度操作時，高8位數(shù)據(jù)線D[15:8]是被內部拉低的。因此，數(shù)據(jù)都是在數(shù)據(jù)總線D[7:0]上進行傳送的，而Ax88796由地址線A0上信號電平的高低來判斷所訪問地址的奇偶，如表1所列。
表1 A
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