基于DM9000A的DSP以太网接口设计与实现

完成上述初始化步骤后，DM9000A就处于正常工作状态，可以收发数据包。若有异常发生，就需要重复上述步骤，重启DM9000A以使芯片恢复到正常状态。

3.1.2 数据帧发送

DM9000A内部有16 KB的SRAM作为接收/发送数据的缓存区，其中前3 KB的空间，地址从0x0000H～0x0BFFH，用来缓存需要发送的数据。

数据发送的具体步骤如下：

(1)利用写操作寄存器MWCMD(F8H)，将需要发送的数据帧写入DM9000A的发送缓存区。

(2)将数据帧长度写入长度寄存器TXPLL(FCH)和TXPLH(FDH)。

(3)设置发送控制寄存器TCR(02H)，TXREQ=1，数据帧开始发送。

(4)检查网络状态寄存器NSR(01H)的TX2END和TX1END位，判断此帧数据是否发送完。

数据帧发送流程图如图5所示。

3.1.3 数据帧接收

当DM9000A数据接收使能后，DM9000A就会自动接收数据。DM9000A接收到的数据先保存在地址从0x0C00～0x3FFF的13 KB内部SRAM缓存空间中，它是一个环形结构。

利用寄存器MRCMDX(FOH)和寄存器MRCMD(F2H)可获取缓存中的数据帧信息。接收到的数据帧格式如图6所示。

其中第1个字节是接收数据标志字节，表征接收到数据帧是否有效。第2个字节是接收数据帧的状态字节，其中的内容与接收状态寄存器RSR中的内容相同，可以用来判断所接收的数据帧是否正常。第3，4个字节是接收到数据的长度字节，其中低位在前，高位在后。从第5个字节开始的数据才是真正数据帧内容。

数据接收过程如下：

(1)检查中断状态寄存器：ISR(FEH)，若PRS位为1，说明有新的数据帧接收，写1清除PRS位;若为0，说明无数据，直接返回。

(2)读取第1个字节，即接收数据标志字节。如果该字节为01，则表示接收下来的是有效数据帧;如果该位为00则表示没有数据到达，或数据已经接收完成;如果既不是01又不是00，则认为有异常发生，这时就要将DM9000A芯片重启以使芯片恢复到正常状态。

(3)读取第2个字节，即接收状态字节。根据接收状态字节判断所接收的数据帧是否正常。

(4)读取第3，4字节，即数据帧长度字节。

(5)读取真正的数据帧内容。

(6)根据获取的长度信息，判断是否读完一帧。如果读完，接着读下一帧，直到遇到首字节是00H的帧，说明接收数据已读完。

数据帧接收流程如图7所示。

3.2 上层通信协议程序设计

TCP/IP协议模型可以分为四个层次，从下到上依次为：链路层、网络层、传输层和应用层。每一层都有不同的功能，低一层为高一层提供服务。

标准的TCP/IP协议栈对处理器的计算、存储要求比较高，然而，DSP系统的计算资源和存储资源通常是非常有限，在DSP中实现标准的TCP/IP协议栈将占用大量系统资源，不利于DSP其他方面的应用，因此必须对它进行简化并优化，尽可能做到代码精简，降低存储开销。本系统设计和实现了TCP/IP通信协议的必要部分，包括：ARP，IP，ICMP，TCP，UDP等协议。

ARP(地址解析协议)为IP地址到对应的硬件地址之间提供动态映射。IP协议是TCP/IP协议的核