在以上6个步骤中,较为关键是对接收/发送缓冲区的配置(步骤④),以下为详细的配置过程。为不影响以太网接口数据传输的实时性,一般选取LPC23xx以太网控制器专用的16 KB RAM作为收/发缓冲区的物理载体。按以太网帧的结构,可将收/发缓冲区分别划分为若干个相对独立的缓冲单元(也可以不划分),每个单元对应着一个或多个描述符和状态符。描述符用来设置对应部分的首地址和控制信息,状态符存储着对应单元最新的状态信息。这些描述符和状态符在逻辑上分别组成一个环形阵列:描述符环形阵列的首地址由RxDescriptor(接收描述符基址寄存器) /TxDescrip tor(发送描述符基址寄存器)指定,大小由RxDecriptorNumber(接收描述符寄存器数量) /TxDescriptorNumber(发送描述符寄存器数量)指定;状态符的阵列首地址由RxStatus(接收状态基址寄存器) / TxStatus(发送状态基址寄存器)指定,大小与描述符阵列相同。在描述符阵列和状态符阵列形成后,就可以通过RxProducerIndex(接收产生索引寄存器) /TxProducerIndex(发送产生索引寄存器)、RxConsumerIndex(接收消耗索引寄存器) /TxConsumerIndex(发送消耗索引寄存器)对描述状态符阵列进行操作而实现数据的收/发。
2 网络数据接收和发送的控制
NXP公司在LPC23xx的用户指南(参考文献[2])中对其以太网控制器中数据的接收和发送有较为详细的介绍;但没有涉及描述符和状态符的环形阵列的概念,接收和发送的控制过程较为机械,本文在实际工程应用的基础上对此做了改进。以发送为例,图2为一个连续发送过程,将发送缓冲区分为4个单元,0和4、1和5、2和6、3和7是与这4个单元对应的描述符。发送过程如下:
① 如果上次数据发送完毕,就得到图2(a)所示的状态,此时TxProducerIndex=TxConsumerIndex
② 将要发送的数据写入4个缓冲单元中,将TxProduceIndex更新为4TxProducerIndex,即为图2(b)所示的状态,此后数据开始发送;
③ 等待上次发送结束(用中断或查询均可以实现等待),得到图2(c)数据发送完毕的状态;
④ 若有后续的数据要发送,再将数据写入4个缓冲单元中,将TxProducerIndex更新为4TxProducerIndex,就得到图2(d)所示的状态,此后数据开始发送;
⑤ 重复以上过程,就得到了图2所示的连续发送过程。
图2 LPC23xx以太网控制器的连续发送过程