驱动网卡芯片DM9000A的过程及具体驱动程序

一、电路连接

DM9000E网卡芯片支持8位、16位、32位模式的处理器，通过芯片引脚EEDO（65脚）和WAKEUP（79脚）的复位值设置支持的处理器类型，如16位处理器只需将这两个引脚接低电平即可，其中WAKEUP内部有60K下拉电阻，因此可悬空该引脚，或作为网卡芯片唤醒输出用。其它型号请参考相应的数据手册。

图1 DM9000引脚

如图所示，对处理器驱动网卡芯片来说，我们比较关心的有以下几个引脚：IOR、IOW、AEN、CMD（SA2）、INT、RST，以及数据引脚SD0-SD15-SD31和地址引脚SA4-SA9。其中，地址引脚配合AEN引脚来选通该网卡芯片，对于大多数的应用来说没有意义，因为在我们的应用中一般只用一个网卡芯片，而这些地址引脚主要用于在多网卡芯片环境下选择其中之一。DM9000工作的默认基地址为0x300，这里我们按照默认地址选择，将SA9、SA8接高电平，SA7-DA4接低电平。多网卡环境可以根据TXD0-TXD3配置SA4-SA7来选择不同的网卡，这里不做介绍，有兴趣的朋友请参考应用手册和数据手册。数据引脚SD0-SD31则根据前面所讲的配置处理器模式与处理器的数据总线进行选择连接即可，没用到的引脚悬空。那么，除了地址、数据引脚外，剩下的与处理器有关引脚对我们来说及其重要了，而与处理器无关的引脚，只需按照应用手册连接即可。 IOR和IOW是DM9000的读写选择引脚，低电平有效，即低电平时进行读（IOR）写（IOW）操作；AEN是芯片选通引脚，低电平有效，该引脚为低时才能进行读写操作；CMD的命令/数据切换引脚，低电平时读写命令操作，高电平时读写数据操作。

图2 读时序

图3 写时序

这些引脚接口和其它单片机外围器件的引脚接口基本相同，其使用也一样。对于有总线接口的单片机来说，如51系列，ARM等直接连接即可。对于没有总线接口的来说，如AVR mega32等可以直接用I/O引脚模拟总线时序进行连接。连接时要参考读写时序，如上图所示。具体连接电路，有时间我再画出来，暂时先略了。 二、编写驱动程序

在这，我使用C语言编写驱动程序，这需要非常注意一点，即处理器所用的C编译器使用“大端格式”还是“小端格式”，这可以在相应处理器的C编译器说明上找到。一般比较常见的是小端格式。而对于8位处理器来说，在编写驱动程序时，可以不考虑，但是在编写网络协议的时候，一定好考虑，因为网络协议的格式是大端格式，而大部分编译器或者我们习惯的是小端格式，这一点需要注意。

在DM9000中，只有两个可以直接被处理器访问的寄存器，这里命名为CMD端口和DATA端口。事实上，DM9000中有许多控制和状态寄存器（这些寄存器在上一篇文章中有详细的使用说明），但它们都不能直接被处理器访问，访问这些控制、状态寄存器的方法是： （1）、将寄存器的地址写到CMD端口；

（2）、从DATA端口读写寄存器中的数据； 1、读、写寄存器

其实，INDEX端口和DATA端口的就是由芯片上的CMD引脚来区分的。低电平为INDEX端口，高电平为DATA端口。所以，要想实现读写寄存器，就必须先控制好CMD引脚。

若使用总线接口连接DM9000的话，假设总线连接后芯片的基地址为0x800300（24根地址总线），只需如下方法：

#define DM_ADD (*((volatile unsigned int *) 0x8000300)) #define DM_CMD (*((volatile unsigned int *) 0x8000304)) //向DM9000寄存器写数据

void dm9000_reg_write(unsigned char reg, unsigned char data) {

udelay(20);//之前定义的微妙级延时函数，这里延时20us DM_ADD = reg;//将寄存器地址写到INDEX端口 udelay(20);

DM_CMD = data;//将数据写到DATA端口，即写进寄存器 }

//从DM9000寄存器读数据

unsigned int dm9000_reg_read(unsigned char reg) {

udelay(20); DM_ADD = reg; udelay(20);

return DM_CMD;//将数据从寄存器中读出 }

只得注意的是前面的两个宏定义DM_ADD和DM_CMD，定义的内容表示指向无符号整形变量的指针，在这里0x800300是DM9000命令端口的地址，对它的赋值操作就相当于把数据写到该地址中，即把数据写到DM9000的命令端口中。读的道理也一样。这是一种很常见的宏定义，一般在处理器中定义通用寄存器也是这样定义的。

若没有总线接口的话，可以使用IO口模拟总线时序的方法实现寄存器的读写。这里只说明实现步骤。首先将处理器的I/O端口与DM9000的IOR等引脚直接相连（电平匹配的情况下），又假设已经有宏定义“IOR”I/O端口控制DM9000的IOR引脚，其它端口控制DM9000引脚的命名相同，“PIO1”（根据处理器情况，可以是8位、16位或32位的I/O端口组成）控制数据端口。这样宏命名更直观些。写寄存器的函数如下：

void dm9000_reg_write(unsigned char reg, unsigned char data) {

PIO1 = reg; AEN = 0; CMD = 0; IOR = 1; IOW = 0; udelay(1); AEN = 1; IOW = 1; udelay(20); PIO1 = data; AEN = 0; CMD = 0; IOR = 1; IOW = 0; udelay(1); AEN = 1; IOW = 1; }

读寄存器的写法类似，这里就略一下了。这一过程看上去有些复杂，呵呵，其实执行起来也蛮有效率的，执行时间差不多。这种模拟总线时序的方式实际并不复杂，只是把总线方式下自动执行的过程手动的执行了一遍而已。

在DM9000中，还有一些PHY寄存器，也称之为介质无关接口MII（Media Independent Interface）寄存器。对这些寄存器的操作会影响网卡芯片的初始化和网络连接，这里不对其进行操作，所以对这些寄存器的访问方法这里也略了（在上篇文章中有介绍）。操作不当反而使网卡不能连接到网络。

至此，我们已经写好了两个最基本的函数：dm9000_reg_write()和dm9000_reg_read()，以及前面的宏定义DM_ADD和DM_CMD。下面将一直用到。 2、初始化DM9000网卡芯片。

初始化DM9000网卡芯片的过程，实质上就是填写、设置DM9000的控制寄存器的过程，这里以程序为例进行说明。其中寄存器的名称宏定义在中已定义好。