网络处理器IP2022及其在嵌入式牌照识别系统中的应用

　　3.2软件功能

　　以太网软件执行以下操作

　　(1)极性检测与反转；

　　(2)载波侦听；

　　(3)超时检测；

　　(4)连接完整性测试与连接脉冲产生；

　　(5)一旦冲突，随机后退；

　　(6)检测到冲突时，发送一个32 bit的jam序列；

　　(7)以太网包的形成，通过把报头、目的地址、源地址、长度／类型、MAC客户数据放人到发送缓冲区，软件必须计算帧校验；

　　(8)MAC层函数。

　　发送连接通过把Ser／Des的发送管脚改为通用I／0脚，产生一个连接脉冲。它使用实时时钟定时器产生一16ms的时基。发送后，连接脉冲定时器复位为0。

　　接收连接刷新一个定时器，上界检查是在24ms，不执行下界检查。连接脉冲宽度由硬件检测。

　　在发送帧，包含了驻留在IP2022 PRAM中硬编码的数据。帧包括目的／源地址、帧长、数据和32 bit的CRC。如果通道不忙，则开始传送帧。若检测到冲突，发送ISR执行以下操作：

　　(1)停止传送；

　　(2)发送32bit的jam序列；

　　(3)等待载波空闲；

　　(4)产生随机延迟；

　　(5)返回，重传条件集。

　　在接收帧，每个接收ISR检查接收到的包尾EOP（End Of Packet）。一帧接收到时，接收函数执行以下操作：

　　(1)帧校验序列；

　　(2)地址检查，单址通信和多址通信；

　　(3)检查保留地址；

　　(4)帧长度(太长或太短)检查。

　　冲突检测是通过监听载波侦听指示位来进行的。最大的延迟为16bit的时间。

　　在MAC层应用程序接口，MAC客户(上层)通过初始化数据指针和缓冲区长度发送一个包。然后调用“Transmit_Packet”函数，返回值是发送的结果。主程序通过轮询调用一个“Receive_ Packet”函数接收一个包。非零返回值指示接收到一个有效的包。

　　在网络缓冲区(Netbuffer)，较高层定义一个叫netbuffer的数据结构。这是访问TCP／UDP数据报不同元素的最好方法。与原始IP包一起，有一些分配给数据包元素(例如：源IP地址、目的IP地址、选项等)的指针。这些指针是静态的。与指针相关的还有长度域，这样很容易改变netbuffer的选项数目。为了构成一个MAC帧，发送程序必须根据指针和长度域从netbuffer中把数据级联起来。

　　4 ipOS应用程序的编写

　　ipOS操作系统可工作在单任务模式或多任务模式下。在大多数情况下单任务模式的程序足以满足实时应用需求。利用Ubicom的Unity IDE开发环境生成的一个工程，最基本的有3个文件：entry.s、isr.s和main.c。

　　4.1引导程序代码

　　所有引导程序代码都放在entry.s文件中。这段代码在复位向量处加载了一个占位程序。当IP2022上电时，IP2022跳到复位向量处执行引导程序代码。该代码完成以下功能：

　　(1)更新FCFG寄存器，这样代码执行速度对时钟频率而言是优化的；

　　(2)设置堆栈指针指向数据存储器的末端；

　　(3)通用寄存器初始化为0；

　　(4)把.data段从FLASH中加载到数据存储器的开始处；

　　(5)将.data段之后的数据存储器区域设置为0来容纳.bss段；

　　(6)把．pram段从FLASH加载到程序SRAM的开始处；

　　(7)将程序SRAM区域设置为0来容纳.pram_data段；

　　(8)引导程序完成，跳到main()主函数。

　　注意：用户的任何初始化代码应该加入到main()函数中，不应该加到entry.s文件中。

　　4.2中断服务函数

　　isr.s是中断服务函数(1SR)文件。当一个异步事件发生时，就会执行对应的ISR。在大多数使用虚拟外设的应用中，都要用到定时器timer0中断来控制周期性的进程。有两种ISR模板用于帮助基于timer0虚拟外设的开发。第一种是“Simple ISR template using timer0”，另一种是“Complex ISR Template”。

　　如果仅有一个虚拟外设或所有的虚拟外设需要以同样的频率执行，那么使用第一个模板是很合适的。对于较为复杂的应用，可以使用“Complex ISR template”模板。详细的例子可参考其SDK帮助文件。