文档介绍：第 6章部件工作原理与编程示例(2) 以太网控制器工作原理 S3C4510 B 内嵌一个可以以 10M/100 M 的速率工作在半双工或全双工模式下的以太网控制器。在半双工模式下, 控制器支持 的 CSMA/CD 协议; 在全双工模式下, 控制器支持包括用于流控的暂停操作的 MAC 控制层协议。以太网控制器的 MAC 层支持媒体独立接口( Media Independent Interface , MII )和带缓冲的 DMA 接口( Buffered DMA Interface , BDI )。 MAC 层由发送模块、接收模块、流控模块、用于存储网络地址的匹配地址存储器( Content Address Memory , CAM )以及一些命令寄存器、状态寄存器、错误计数器寄存器构成。 MII 支持在 25MHz 时钟下以 100M 速率的发送与接收操作, 和在 时钟下以 10M 速率的发送与接收操作。同时, MII 遵循 ISO/IEC802-3 中关于从 MAC 层中分离出物理层的媒体独立层标准。图 为以太网系统的流控框图。图 以太网系统的流控框图主要特性 S3C4510B 以太网控制器的主要特性描述如下: - 为设备联入以太网提供廉价的解决方案。- 带猝发模式的 BDMA 引擎。- BDMA 发送/ 接收缓冲(均为 256 字节)。- MAC 发送/ 接收 FIFOs ( 分别为 80 字节和 16 字节), 支持在冲突后重新发送,无需 DMA 请求。- 数据对准逻辑。- 端模式变换。- 支持新/ 旧传输媒体(与目前的 10M 网络兼容)。- 10M/100M 的传输速率,提高系统性价比。- 符合 标准,与现有应用系统兼容。- 支持媒体独立接口( MII )或 7 线制接口。- 用于物理层配置与连接的站管理( Station Management )信号。- 片内 CAM (可存储 21 个地址)。- 支持双倍带宽的全双工模式。- 硬件支持全双工流控暂停操作。- 支持特定情况下的长数据包模式。- 支持用于快速测试的短数据包模式。- 支持填充生成,数据更易于传输并减少传输时间。 MAC 功能模块以太网控制器 MAC 层的功能模块描述如表 6-2-13 和图 。表 6-2-13 MAC 功能模块描述功能模块描述媒体独立接口( MII ) MII 为物理层和发送/ 接收模块之间的接口发送模块将要发送的数据从发送缓冲区移到 MII 。发送模块包括 CR C 生成电路、奇偶校验电路、前导与后缀生成电路。发送模块同时还包含用于处理冲突后的回退和数据帧间间隔的定时器。接收模块从 MII 接收数据并存入接收 FIFO 。接收模块完成逻辑功能: 计算与校验 CRC 值;对从 MII 接收的数据进行奇偶生成和检测最大与最小数据包长度。接收模块同时还包含一个匹配地址存储器( CAM ) 模块, 用于存储网络目的地址, 根据该目的地址决定接收或丢弃数据包。流控模块辨别 MAC 控制包,并支持用于全双工连接的暂停操作。流控模块同时支持生成暂停控制包, 并提供用于暂停控制的定时器和计数器。 MAC 控制(命令)与状态寄存器控制可编程选项, 包括禁止或使能当某条件发生时通知系统的各种信号。状态寄存器保持各种用于错误处理的状态信息,以及用于网络管理的错误计数器累加统计信息等。回环电路提供独立于 MII 和物理层的 MAC 层测试。图 MAC 层流控功能模块媒体独立接口( Media Independent Interface , MII ) 发送和接收模块均通过 MII 进行操作,其接口特性描述如下: - 独立于传输媒体。- 支持多生产商互操作。- 支持到 MAC 层和到物理层接口设备的连接。- 支持 10M 或 100M 的数据传输能力。- 数据与分隔符的传输和参考时钟同步。- 提供独立的 4 位数据宽度发送与接收通道。- 使用 TTL 电平信号,与通用数字 CMOS ASIC 处理器电平兼容。- 支持到物理层和到站管理设备的连接。- 提供简单的管理接口。- 具有驱动有限长度屏蔽电缆的能力。物理层( Physical Layer Entity , PHY ) 物理层完成发送与接收数据的编码/ 解码。其编码/ 解码(用于 10BASE-T 的曼切斯特编码、用于 100BASE-X 的 4B/5B 编码以及用于 100BASE-T4 的 8B/6T 编码) 方式对 MII 无影响。 MII 对原始数据进行接收时,以前导字段开始,到 CRC 字段结束。同时, MII 对原始数据进行发送时,也以前导字段开始,到 CRC