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PIC以太网斥地板——基于微芯较新ENC28J60以太网节制器

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以太网节制器ENC28J60编程要点

摘要:在嵌入式系统中,以太网节制器凡是也是研究热点之一,MicroChip公司的ENC28J60在嵌入式系统中使用价值较高,该芯片集成为MAC节制器和PHY,使用SPI接口,适合在引脚本钱比力严峻的嵌入式系统中插手以太网连接功能,本文次要引见了MicroChip公司的ENC28J60节制器的初始化及其编程相关的留意和要点,并针对斥地中可能碰到的一些问题进行了切磋。
环节字: ENC28J60编程

1.以太网数据缓冲区(8K)读写/地址节制REG的相关传染感动:

留意,这些REG除EPKTCNT外都为16bits,以太网数据缓冲区地址为:0000h~1FFFh

1).ERDPT(分为H/L两个)MCU读缓冲器指针:

--手册P28,MCU读取缓冲区数据时,每次现实读取的地址由该REG保留.

2).EWRPT(分为H/L两个)MCU写缓冲器指针:

--手册P29,MCU向缓冲区写入数据时,每次现实写入的地址由该REG保留.

3).ERXRDPT(分为H/L两个)领受读指针:

--手册P17,P33, 定义禁止领受硬件写入的FIFO 中的位置。 在一般操作中,领受硬件(指收集接口标的目的)将数据挨次写入,直到ERXRDPT 所指单元(不包罗该单元)。留意,该REG与释放缓冲区的空间操作相关.

4).ERXWRPT(分为H/L两个)领受写指针:

--手册P17,P33, 定义领受硬件收到的数据写入的FIFO 中的具体位置。 在一般操作中,领受硬件(指收集接口标的目的)将数据挨次写入ERXWRPT所指单元。留意,该REG为”只读”,且与释放缓冲区的空间操作相关.

5).ETXST(分为H/L两个)发送缓区起始地址:

--手册P17,在整个以太网数据缓冲区中,定义待发送数据区的首地址

6).ETXND(分为H/L两个)发送缓区结束地址:

--手册P17,在整个以太网数据缓冲区中,定义待发送数据区的尾地址

7).ERXST(分为H/L两个)领受缓区起始地址:

--手册P17, 在整个以太网数据缓冲区中,定义领受硬件能够写入数据的缓冲区首地址.

8).ERXND(分为H/L两个)领受缓区结束地址:

--手册P17, 在整个以太网数据缓冲区中,定义领受硬件能够写入数据的缓冲区尾地址.

9).EPKTCNT(8bits)以太网数据包计数器:

--手册P43,P45,当硬件答应的时候,每次收满一个以太网数据包(>64bytes)时,EPKTCNT+1,较大值为255,此时非论缓冲能否又一次有空闲也不再领受数据.每次前移ERXRDPT(即释放领受缓冲区操作)后,EPKTCNT-1,最小值为0.

留意:在以上9个REG中,名称中带有”X”的规定的地址都是给以太网领受器使用的(即:从以太网一侧拜候8K缓存),只需ERDPT和EWRPT是MCU经由SPI接口拜候8K缓冲区用的.拜候的干系如下图:

enc28j60_00.jpg

此中 ERXWRPT和 ERXRDPT能够指向统一地址,应为ENC28J60领受时会从ERXWRPT指向的地址不断写到ERXRDPT指向的地址前一个空间(即手册所谓的”不包罗ERXRDPT指向的单元”).此时整个领受缓冲区全数可用.8K空间中,现合用来进行发送缓冲的空间由寄放器组ETXST和ETXND确定,现合用来进行接管缓冲的空间由寄放器组ERXST和ERXND确定.明显,8K空间中能够多余一些什么也不消的位置.

2.MII和PHY寄放器的操作:

PHY寄放器担任对PHY接口的拔擢,MCU不能间接从SPI接口拜候这些REG,可是主控能够经由MAC组的一组特殊节制REG来拜候PHY节制寄放器,MAC组中的这些特殊的节制REG即称为MII接口寄放器.

对MCU而言,不会有间接拜候PHY的可能,所有的PHY操作都必需颠末MII寄放器来完成.又一次需留意,PHY有部门为16bits,写入的时候必需先写低8bits,当写入高8bits的时候节制的设定将当即起效.

3.节制器布局和初始化过程

enc28j60_01.jpg

初始化的过程该当是:

初始化ETH组REG--->初始化MAC组REG--->经由MII初始化PHY组REG(需要查问硬件不变)

Step1:ETH组节制寄放器初始化

1).EIE初始化

--手册P67,以太网中缀答应节制

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h1b,数据为:

0b010\11011+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

2). EIR查问

--手册P68,以太网中缀情况获取

主控SPI读节制REG(RCR),发出2byte, REG地址0h1C,数据为:

0b010\11100+0bXXXXXXXX(X—为了保持SPCK发出的无效数)

读取的无效数据在SPI发送的第二个无效字节前去.

3).ESTAT查问

--手册P66,获得PHY伏贴情况(以及以太网的各类错误情况)

主控SPI读节制REG(RCR),发出2byte, REG地址0h1D,数据为:

0b010\11101+0bXXXXXXXX(X—为了保持SPCK发出的无效数)

读取的无效数据在SPI发送的第二个无效字节前去.

4).ECON2初始化

--手册P16,IC节能节制,数据包指针寄放器节制

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h1E,数据为:

0b010\11110+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

5).ECON1初始化

--手册P15,出格留意此中对BANK0~3的选择位,写不合的节制REG需要多次改变Bank0~3的选择.

--手册P16,IC节能节制,数据包指针寄放器节制

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h1F,数据为:

0b010\11111+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

6).ERXFCON领受过滤器初始化

--手册P48,

起首需要写ECON1,选择拜候Bank1,此后

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h18,数据为:

0b010\11000+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

Step2:ETH组地址寄放器初始化

1).寄放器组ETXST和ETXND就位

--定义发送缓冲区范畴

ETXSTL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h04(L),0h05(H),数据为:

0b010\00100+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ETXSTL)

0b010\00101+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ETXSTH)

ETXNDL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h06(L),0h07(H),数据为:

0b010\00110+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ETXNDL)

0b010\00111+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ETXNDH)

2). 寄放器组ERXST和ERXND就位

--定义领受缓冲区范畴

ERXSTL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h08(L),0h09(H),数据为:

0b010\01000+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ERXSTL)

0b010\01001+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ERXSTH)

ERXNDL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h0a(L),0h0b(H),数据为:

0b010\01010+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ERXNDL)

0b010\01011+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ERXNDH)

3). ERXWRPT和 ERXRDPT就位

--留意其范畴要随使用中定义的数据帧的大小变化,且每次处置完领受当前要操作ERXRDPT释放空间.

ERXWRPTL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h0C(L),0h0D(H),数据为:

0b010\01100+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据, ERXRDPTL)

0b010\01101+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据, ERXRDPTH)

留意:初始化时, ERXWRPTL/H一般取等于ERXSTL/H

ERXRDPTL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h0E(L),0h0F(H),数据为:

0b010\01110+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据, ERXRDPTL)

0b010\01111+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据, ERXRDPTH)

留意: ERXRDPT与ERXWRPT的差值该当大于1个以太网数据帧的长度,若是ERXRDPT=ERXWRPT则整个领受缓冲区能够持续使用.

4).按照MCU从以太网领受数据的需要,ERDPT就位

ERDPTL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h00(L),0h01(H),数据为:

0b010\00000+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ERDPTL)

0b010\00001+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,ERDPTH)

5).按照MCU向以太网发送数据的需要,EWRPT就位

EWRPTL/H

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址0h02(L),0h03(H),数据为:

0b010\00010+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,EWRPTL)

0b010\00011+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,EWRPTH)

Step3:MAC组寄放器初始化

(留意:MAC组寄放器映照在Bank2/3,拜候前需要调整ECON1中的BSEL0/1)

若是初始化发生在上电复位之后,初始化前必需查问ESTAT.CLKRDY(手册P33)

MAC寄放器的初始化挨次不次要,一般按照(手册P34)申明的挨次:

1).MACON2.MARST位清0—MAC初始化退出.

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h01(Bank2)数据为:

0b010\00001+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

2).MACON1初始化

--MARXEN位置1使能MAC领受.

--启动全双工编制,TXPAUS和RXPAUS位置1.

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h00(Bank2)数据为:

0b010\00000+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

3).MACON3初始化

--将PADCFG.TXCRCEN.和FULDPX位置1,使能帧主动填充,使能主动CRC生成.(要留意此中FRMLNEN位的使用).

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h02(Bank2)数据为:

0b010\00010+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据)

4).MACON4一般保持默认值

5).MAMXFL(16bitsREG,分为H/L两部门)就位

--确定收集帧的较大字节数(暂定义使用中的帧长度都为64bytes).

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址(Bank2)0h0A(L),0h0B(H),数据为:

0b010\01010+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据, MAMXFLL)

0b010\01011+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据, MAMXFLH)

6).MABBIPG就位

--背对背包时间间隔就位,全双工时置入值固定为15h

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte,REG地址0h04(Bank2)数据为:

0b010\00100+0b00010101

7).MAIPGL就位

--非背对背包时间间隔就位, 全双工时置入值固定为12h(L)和0Ch(H)

主控SPI写节制REG(WCR),发出4byte,REG地址(Bank2) 0h06(L)0h07(H)

数据为:

0b010\00110+0b00010010(MAIPGLL)

0b010\00111+0b00001100(MAIPGLH)

留意:一般使用时,该当采用全双工编制,此时MACLCON1/2可保持默认值

8).MAC地址就位(映照在Bank3)

--将6字节的MAC地址写入寄放器组:MAADR0~MAADR5.

主控SPI写节制REG(WCR),发出6byte,REG地址(Bank3) 0h00~0h05数据为:

0b010\00000+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,MAADR1)

0b010\00001+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,MAADR0)

0b010\00010+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,MAADR3)

0b010\00011+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,MAADR2)

0b010\00100+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,MAADR5)

0b010\00101+0bAAAAAAAA(A--8bits现实数据,MAADR4)

Step4:PHY组寄放器初始化

留意: 若是初始化发生在上电复位之后,初始化前必需查问ESTAT.CLKRDY(手册P33)

(留意:PHY组寄放器的MII接口REG映照在Bank2,拜候前需要调整ECON1中的BSEL0/1)

与PHY相关的MII寄放器共有6个别离是:

MICON—手册P21,MII节制REG

MICMD—手册P21,MII号令REG

MIREGADR—手册P19,PHY拜候地址REG

MIWRL/H—手册P19,PHY写数据REG高/低,留意,该REG组必需先写入L再写入H,写入H会触发MII节制事务.

MIRDL/H—手册P19,PHY读数据REG高/低.在读之前应将MICMD的MIIRD位置1,多么能够触发PHY事务且使MISTAT.BUSY=1,当MII获患了PHY值当前,MIIRD不会主动清0.所以在查问MISTAT.BUSY=0当前要手动清0.

MISTAT—手册P22,MII情况REG,反映PHY的情况,在读/写PHY之前该当先查问此REG当MISTAT.BUSY=0时才能够进行操作.

按照手册P38,一般只需要拔擢3个PHY模块并且要查问PHY的工作情况

1).PHCON1的手动操作

--虽然能够经由外接LED的编制确定半双工/全双工编制,可是手工设置PHCON1.PDPXMD位的值是愈加平安的方式,同时也要手工编削MACON3中的FULDPX位.

--PHY地址00h,经由MII操作时,流程在手册P19

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte*3,给MIREGADR,MIWRL/H 3个REG

地址(Bank2)0h14(MIREGADR),0h16(MIWRL),0h17(MIWRH),数据为:

0b010\10100+0b00000000(字节1—MIREGADR的地址,字节2—写入PHCON1的地址00h)

0b010\10110+0bAAAAAAAA(字节1—MIREGADR的地址, 字节2—写入MIWRL的8bits现实数据—L字节该当是写入PHCON1的现实值)

0b010\10111+0b00000000(字节1—MIREGADR的地址, 字节2—写入MIWRH的8bits现实数据,在这里发出的数据无效,仅触发PHY事务).

写入后,MII主动触发PHY事务,MISTAT.BUSY主动置1.

2).PHLCON的设置

--按照外结LED电路的现实布局,有可能要编削这个REG.

--PHY地址00h,经由MII操作时,流程在手册P19

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte*3,给MIREGADR,MIWRL/H 3个REG

地址(Bank2)0h14(MIREGADR),0h16(MIWRL),0h17(MIWRH),数据为:

0b010\10100+0b00010100(字节1—MIREGADR的地址,字节2—写入PHLCON的地址14h)

0b010\10110+0bAAAAAAAA(字节1—MIREGADR的地址, 字节2—写入MIWRL的8bits现实数据—L字节该当是写入PHLCON的现实值)

0b010\10111+0b00000000(字节1—MIREGADR的地址, 字节2—写入MIWRH的8bits现实数据,在这里发出的数据无效,仅触发PHY事务).

写入后,MII主动触发PHY事务,MISTAT.BUSY主动置1.

3).PHCON2的设置

--一般全双工情况时能够保持其默认值,可是留意此中的TXDIS位能够封闭PHY的硬件发送.

主控SPI写节制REG(WCR),发出2byte*3,给MIREGADR,MIWRL/H 3个REG

地址(Bank2)0h14(MIREGADR),0h16(MIWRL),0h17(MIWRH),数据为:

0b010\10100+0b00000000(字节1—MIREGADR的地址,字节2—写入PHCON2的地址11h)

0b010\10110+0bAAAAAAAA(字节1—MIREGADR的地址, 字节2—写入MIWRL的8bits现实数据—L字节该当是写入PHCON2的现实值)

0b010\10111+0b00000000(字节1—MIREGADR的地址, 字节2—写入MIWRH的8bits现实数据,在这里发出的数据无效,仅触发PHY事务).

写入后,MII主动触发PHY事务,MISTAT.BUSY主动置1.

出格留意:PHY寄放器不能间接拜候,需要经由MII寄放器的间接操作.

4).查问MISTAT情况

--主控SPI读节制REG(RCR),发出3byte, REG地址0h0A(Bank3),数据为:

0b010\01010+0bXXXXXXXX+0bXXXXXXXX(X—为了保持SPCK发出的无效数)

读取的无效数据在SPI发送的第三个无效字节前去.

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