网络驱动移植之简述CS8900A网络芯片的基本原理

    CS8900A数据手册：http://www.cirrus.com/cn/products/cs8900a.html

 

    1、概述

    CS8900A是CIRRUS LOGIC公司生产的低功耗、性能优越的16位以太网控制器，集成了以下五大功能模块：

    （1）、带24毫安驱动的直接ISA总线接口，可选择配置4个中断号和3个DMA通道。

    （2）、片内4K字节RAM，是CS8900A网络芯片的控制寄存器和数据收发缓冲器，可工作在内存映射模式、I/O端口模式或者扩展的DMA模式下。

    （3）、MAC Engine，完全兼容IEEE 802.3以太网标准（ISO/IEC8802-3，1993），主要负责处理以太网数据帧的发送和接收，包括冲突检测、数据帧头的产生和检测，CRC校验码的生成和验证，以及冲突自动重传等功能。

    （4）、串行EEPROM控制器，可直接外接EEPROM芯片，用于存储相关配置信息，并且这些配置信息在启动时能被自动载入CS8900A。

    （5）10BASE-T滤波收发器以及适用于10BASE-2、10BASE-5和10BASE-FL等三种以太网类型的AUI收发器。

    CS8900A的内部结构图如下：

 

    2、片上4K字节RAM的映射模式

    （1）、片上4KB内存（被称作PacketPage）其实质是控制CS8900A运行的各种寄存器（注意它们的位数并不一样，不像S3C2410里的寄存器都是32位的），这些寄存器被分为五类，详情请参考以下各表（第1列是寄存器在RAM中的偏移地址，第2列是寄存器的大小，第3列是寄存器的操作权限，第4列是寄存器的功能说明）。

    总线接口寄存器：

 

    状态/控制寄存器：

 

    其中包含16个配置/控制寄存器（每个寄存器16位）和16个状态/事件寄存器（每个寄存器16位）。

    发送参数寄存器：

 

    地址过滤寄存器：

 

    数据帧收发寄存器：

 

    CS8900A接收的数据帧就临时存放在以0x0404开始的位置，将要发送的数据帧就被临时存放在以0x0A00开始的地方。

    关于这些寄存器的作用及其每位的详细说明请参考CS8900A的数据手册。

    （2）、内存映射模式

    当CS8900A被配置为内存映射模式时，片上4KB内存被直接映射到主机内存一个连续的4KB区域中，这样主机就可以像使用自己的内存一样直接使用这个片上4KB内存。举例，如下图（Memory Base Address寄存器设为0）：

 

    （3）、I/O映射模式（默认模式）

    当CS8900A被配置为I/O模式时，主机只能通过8个被映射到主机I/O空间的16位的I/O端口来间接地访问片上4KB内存。S3C2410没有所谓的I/O空间，所以这8个16位I/O端口也被映射到其CPU可直接访问的内存空间中。举例，如下图：

 

    说明：上图中的偏移量指的是0x0000到0x000E；I/O模式基地址的默认值为0x300，存放在I/O Base Address寄存器中，是可以修改的。

    在I/O模式下，CPU可以直接访问这8个16位的I/O端口，但访问片上4KB内存时只能通过PacketPage Pointer和PacketPage Data（Port 0用于16位数据，和Port 1一起可用于32位数据）等端口间接地访问。例如，先把片上4KB内存上的偏移地址0x0120写入PacketPage Pointer端口，然后就可以通过PacketPage Data端口读写0x0120这个寄存器。