DM9000裸机驱动程序设计

Posted 2020-06-09

对于任何一个硬件模块的设计，首先第一步都是要先了解硬件本身后，再开始程序的软件设计。而由于DM9000的芯片文档内容很多，要驱动好网卡，需要很长时间，特别对于新手比较困难，所以可以参考linux内核代码中的网卡驱动程序，将其移植到裸机程序当中。下面将就ok6410，介绍DM9000裸机程序驱动的详细过程，并且完成arp协议的程序设计。

1.       DM9000硬件接口

　　打开ok6410的底板原理图可以看到DM9000和ok6410的硬件接口，通过DM9000的文档大概浏览可知一些比较重要的引脚接口，如图：

再参考ok6410的核心板原理图可以很清楚的知道硬件接口对应的管脚：

SD0~SD15:DATA0~DATA15:XM0DATA0~XM0DATA15

CMD:ADDR2:XM0ADDR2

INT:IRQ_LAN:GPN7

IOR:OEN:XM0OEN

IOW:WEN:XM0WEN

CS:CSN1:XM0CSN1

 

　　从上面一些管脚的对应关系，可能很难理解控制的方式，这和GPIO等一些模块的裸机程序时有很大的不同。在6410芯片手册中搜索关键字，对于初学者，也很难了解到各个引脚的关系。但是通过网上的资料还是可以知道DM9000接口，接在了ROM1的控制模块中，ok6410并没有接ROM。这样就可以很清楚的知道以下的关系

DATA0~DATA15:ROM1的数据总线

ADDR2:ROM1的地址总线的第二位

IRQ_LAN:中断接口

OEN:nOE

WEN:nWE

CSN1:XM0CSn

这样对DM9000模块的读写相当于对ROM的读写了，关键的是CMD的引脚即ADDR2。

当CMD为1时DATA0~DATA15为数据总线

当CMD为0时DATA0~DATA15为地址总线。

通过ok6410手册可以得出ROM1的起始地址为：0x18000000

 

 

2.       DM9000程序设计

2.1    初始化读写时序

通过时序图配置以下寄存器

void cs_init()

{ 

   SROM_BW &= (~(0xf<<4));

   SROM_BW |=  (0x1<<4);

   SROM_BC1 =(0<<0)|(0x2<<4)|(0x2<<8)|(0x2<<12)|(0x2<<16)|(0x2<<24)|(0x2<<28);

}

2.2    读写操作函数

#define DM_ADD (*((volatile unsigned short *)0x18000000))

#define DM_DAT (*((volatile unsigned short *)0x18000004))

void dm9000_reg_write(u16 reg,u16 data)

{

    DM_ADD = reg;        

    DM_DAT = data;      

}

u8 dm9000_reg_read(u16 reg)

{

    DM_ADD = reg;

    return DM_DAT;       

}

由硬件接口分析可知CMD即ROM1的地址总线的第二位，为1时为数据总线，为0是为地址总线，从而可以按上宏定义进行读写。

2.3    DM9000初始化

参考linux内核的DM9000驱动程序，可以清楚了解初始化的具体步骤

void dm9000_reset()

{

    dm9000_reg_write(DM9000_GPCR, GPCR_GPIO0_OUT);

    dm9000_reg_write(DM9000_GPR, 0);    

    dm9000_reg_write(DM9000_NCR, (NCR_LBK_INT_MAC | NCR_RST));

    dm9000_reg_write(DM9000_NCR, 0);

    dm9000_reg_write(DM9000_NCR, (NCR_LBK_INT_MAC | NCR_RST));

    dm9000_reg_write(DM9000_NCR, 0);

}

void dm9000_probe(void)

{

     u32 id_val;

            id_val  = dm9000_reg_read(DM9000_VIDL);

            id_val |= dm9000_reg_read(DM9000_VIDH) << 8;

            id_val |= dm9000_reg_read(DM9000_PIDL) << 16;

            id_val |= dm9000_reg_read(DM9000_PIDH) << 24;

            if (id_val == DM9000_ID)

     {

        printf("dm9000 is found !\n");

        return ;

     }

     else

    {

               printf("dm9000 is not found !\n");

               return ;

  }

}

void dm9000_init()

{

       u32 i;

    //设置片选

       cs_init();

    //复位设备

        dm9000_reset();

    //捕获dm9000

        dm9000_probe();

    //MAC初始化

    //Program operating register, only internal phy supported

        dm9000_reg_write(DM9000_NCR, 0x0);

            //TX Polling clear

  dm9000_reg_write(DM9000_TCR, 0);

            //Less 3Kb, 200us

  dm9000_reg_write(DM9000_BPTR, BPTR_BPHW(3) | BPTR_JPT_600US);

            // Flow Control : High/Low Water

  dm9000_reg_write(DM9000_FCTR, FCTR_HWOT(3) | FCTR_LWOT(8));

    //SH FIXME: This looks strange! Flow Control

  dm9000_reg_write(DM9000_FCR, 0x0);

                     //Special Mode

  dm9000_reg_write(DM9000_SMCR, 0);

                     //clear TX status

  dm9000_reg_write(DM9000_NSR, NSR_WAKEST | NSR_TX2END | NSR_TX1END);

    // Clear interrupt status

  dm9000_reg_write(DM9000_ISR, ISR_ROOS | ISR_ROS | ISR_PTS | ISR_PRS);

   //填充MAC地址

    for (i = 0; i < 6; i++)

    dm9000_reg_write(DM9000_PAR+i, macc_addr[i]);

          //激活DM9000

    dm9000_reg_write(DM9000_RCR, RCR_DIS_LONG | RCR_DIS_CRC | RCR_RXEN);

             //Enable TX/RX interrupt mask

  dm9000_reg_write(DM9000_IMR, IMR_PAR);

}

2.4    DM9000发送函数

void dm9000_tx(u8 *data,u32 length)

{

    u32 i;

    //禁止中断

    dm9000_reg_write(DM9000_IMR,0x80);

    //写入发送数据的长度

    dm9000_reg_write(DM9000_TXPLL, length & 0xff);

    dm9000_reg_write(DM9000_TXPLH, (length >> 8) & 0xff);

    //写入待发送的数据

    DM_ADD = DM9000_MWCMD;

    for(i=0;i

    {

    DM_DAT = data[i] | (data[i+1]<<8);

    }

    //启动发送

    dm9000_reg_write(DM9000_TCR, TCR_TXREQ);

    //等待发送结束

    while(1)

    {

       u8 status;

       status = dm9000_reg_read(DM9000_TCR);

       if((status&0x01)==0x00)

           break;

    }

    //清除发送状态

    dm9000_reg_write(DM9000_NSR,0x2c);

    //恢复中断使能

    dm9000_reg_write(DM9000_IMR,0x81);

}

2.5    DM9000接收函数

 

   #define PTK_MAX_LEN 1522

u32 dm9000_rx(u8 *data)

{

    u8 status,len;

    u16 tmp;

    u32 i;

    //判断是否产生中断，且清除

    if(dm9000_reg_read(DM9000_ISR) & 0x01)

        dm9000_reg_write(DM9000_ISR,0x01);

    else

        return 0;   

    //空读

    dm9000_reg_read(DM9000_MRCMDX);

    //读取状态

    status = dm9000_reg_read(DM9000_MRCMD);

    //读取包长度

    len = DM_DAT;

    //读取包数据

    if(len

    {

       for(i=0;i

       {

           tmp = DM_DAT;

           data[i] = tmp & 0x0ff;

           data[i+1] = (tmp>>8)&0x0ff;

       }

    }

}