Mini2440裸机开发之DM9000

/* dm9000的地址寄存器地址是0x20000000，数据寄存器的地址是0x20000004 */
#define     DM_ADD          (*((volatile u16 *)0x20000000))
#define     DM_DAT          (*((volatile u16 *)0x20000004))

#define     B4_Tacs         0x0 /*  0clk */
#define     B4_Tcos         0x0 /*  3clk */
#define     B4_Tacc         0x7 /* 14clk */
#define     B4_Tcoh         0x1 /*  1clk */
#define     B4_Tah          0x0 /*  0clk */
#define     B4_Tacp         0x0 /*  6clk */
#define     B4_PMC          0x0 /* normal */

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  初始化读写时序  1、数据宽度（BWSCON） 2、时序信号填写（BANKCON4）
 *
 *************************************************************************/
void  cs_init()
{
    // 数据宽度设置
    BWSCON  &= ~(3<<16);
    BWSCON  |= (1<<16);
    //时序信号设置
    BANKCON4 =((B4_Tacs<<13)|(B4_Tcos<<11)|(B4_Tacc<<8)|(B4_Tcoh<<6)|(B4_Tah<<4)|(B4_Tacp<<2)|(B4_PMC<<0));
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000中断初始化  外部中断ENT4~7 引脚GPF7，高电平触发
 *               dm9000在接受到数据时会向cpu发送一个中断,从mini2440的原理图可以得知它会在GPF7产生中断
 *
 *************************************************************************/
void  dm9000_int_init()
{
    // 设置引脚复用为为中断
    GPFCON &= ~(0x3<<14);
    GPFCON |= 0x2<<14;

    // 设置中断触发方式
    EXTINT0 &=  ~(0x7<<28);
    EXTINT0 |=  0x1<<28;                        /* 设置EINT7的信号触发方式，高电平 */

    // 中断清除
    EINTPEND |= 1<<7;                           /* 向相应位置写1清除次级源挂起寄存器 */
    SRCPND |= BIT_EINT4_7;                         /* 向相应位置写1清除源挂起寄存器 */
    INTPND |= BIT_EINT4_7;                         /* 向相应位置写1清除挂起寄存器 */

    // 使能中断
    EINTMASK &= ~(1<<7);                         /* 关闭外部中断屏蔽 */
    INTMSK &= ~BIT_EINT4_7;                      /* 关闭EINT4~7中断屏蔽，总中断  */
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 IO写数据
 *
 *************************************************************************/
void dm9000_reg_write(u16 reg,u16 data){
    DM_ADD = reg;
    DM_DAT = data;
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 IO读数据
 *
 *************************************************************************/
u8 dm9000_reg_read(u16 reg){
    DM_ADD =reg;
    return DM_DAT;
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 芯片复位
 *
 *************************************************************************/
u8 dm9000_reset(){
     // 设置GPIO控制寄存器  GPIO0设置为输出
     dm9000_reg_write(DM9000_GPCR, GPCR_GPIO0_OUT);
     // 通过对GPIO0写入0为内部的PHY提供电源
     dm9000_reg_write(DM9000_GPR, 0);

     // 软件复位（自动清0），MAC内部回环模式
     dm9000_reg_write(DM9000_NCR, (NCR_LBK_INT_MAC | NCR_RST));
     // 对上一步的寄存器写入全0
     dm9000_reg_write(DM9000_NCR, 0);

     // 重复上面，用两次实现真正复位
     dm9000_reg_write(DM9000_NCR, (NCR_LBK_INT_MAC | NCR_RST));
     dm9000_reg_write(DM9000_NCR, 0);
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 芯片的捕获，实际上就是对dm9000上的生产厂家ID、产品ID信息进行对比
 *
 *************************************************************************/
int dm9000_probe(){
    u32 id_val;
    // 读取生产厂家ID低字节
    id_val =  dm9000_reg_read(DM9000_VIDL);
    // 读取生产厂家ID高字节
    id_val |= (dm9000_reg_read(DM9000_VIDH) << 8);

    // 读取产品ID低字节
    id_val |= (dm9000_reg_read(DM9000_PIDL) << 16);
    // 读取产品ID高字节
    id_val |= (dm9000_reg_read(DM9000_PIDH) << 24);

    if(id_val == DM9000_ID)
    {
        printf("dm9000 is found!rn");
        return 0;
    }else{
        printf("dm9000 is not found!rn");
        return -1;
    }
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 mac初始化
 *
 *************************************************************************/
void dm9000_mac_init()
{
        /* 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);
        /* 特殊位 */
        dm9000_reg_write(DM9000_SMCR, 0);
        /* 清除发送状态 */
        dm9000_reg_write(DM9000_NSR, NSR_WAKEST | NSR_TX2END | NSR_TX1END);
        /* 清除中断状态 */
        dm9000_reg_write(DM9000_ISR, ISR_ROOS | ISR_ROS | ISR_PTS | ISR_PRS);
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 填充mac地址
 *
 *************************************************************************/
void dm9000_fill_macadd()
{
    u16 oft = 0,i = 0;
    /* fill device MAC address registers */
    for (i = 0; i < 6; i++)
        dm9000_reg_write(DM9000_PAR + i, mac_addr[i]);
    /*maybe this is some problem*/
    for (i = 0, oft = 0x16; i < 8; i++, oft++)
        dm9000_reg_write(oft, 0xff);
        /* read back mac, just to be sure */
    for (i = 0, oft = 0x10; i < 6; i++, oft++)
        printf("%02x:", dm9000_reg_read(oft));
    printf("rn");
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 初始化，其主要操作就是填入MAC地址，然后启动dm9000
 *
 *************************************************************************/
int dm9000_init()
{
      /* 片选初始化 */
      cs_init();

      /* 中断初始化 */
      dm9000_int_init();

      /* 芯片重置 */
      dm9000_reset();

      /* 芯片捕获 */
       if(dm9000_probe()<0)
           return -1;

       /* MAC初始化 */
       dm9000_mac_init();

        /*设置MAC*/
        dm9000_fill_macadd();

        /* 启动DM9000，这里如果加入RCR_ALL意为接受广播数据，会造成接收数据异常 */
        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);
}

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 网卡的发送
 *
 *************************************************************************/
 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<length;i+=2)
     {
         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);

     /*开启接收中断*/
     dm9000_reg_write(DM9000_IMR,0x81);
 }  

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  dm9000 网卡的接收
 *
 *************************************************************************/
u16 dm9000_rx(u8 * data)
{

    u16 i,len,status,tmp,ready;

    /*检查是否有接收中断并清除*/
    if(!dm9000_reg_read(DM9000_ISR&0x01))
        return 0;
    /*清除接收中断标志*/
    dm9000_reg_write(DM9000_ISR,0x01);
    
    /*空读*/
    ready = dm9000_reg_read(DM9000_MRCMDX);
    if(ready&0x01 != 0x01)
    {
        ready = dm9000_reg_read(DM9000_MRCMDX);
        if(ready&0x01 != 0x01)
            return 0;
    }

    /*读取包的状态和长度*/
    status = dm9000_reg_read(DM9000_MRCMD);
    len = DM_DAT;

    /*读取包的数据*/
    if(len<DM9000_PKT_MAX)
    {
        for(i=0;i<len;i+=2)
        {
            tmp = DM_DAT;
            data[i] = tmp&0xff;
            data[i+1] = (tmp>>8)&0xff;
        }
    }
    return len;
}

/*************************************************************************
 *
 * Function   : 中断源4  外部中断4至7  DM9000接收中断
 *
 *************************************************************************/
void  EINT4_7_IRQHandler()
{
    packet_len = dm9000_rx(dm9000_buffer);
    printf('rec data %s, length%d',dm9000_buffer,packet_len);

    //清中断
    EINTPEND |= (1 << 7) ;                                            /* 清中断标志位  */

    SRCPND |= BIT_EINT4_7;                                            /* 清中断标志位  */
    INTPND |= BIT_EINT4_7;                                            /* 清中断标志位  */
}　

/**************************************************************************
 *
 *  FileName  : arp.c
 *  Function  : ARP协议实现
 *  Author    : zy
 *
 *************************************************************************/

#include "arp.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  ARP请求数据包
 *
 *************************************************************************/
 void arp_request()
 {
     /* ARP数据包 */
     ARP_HDR arpbuf;
     u8 unkown[6] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};

     /* 构成ARP请求包 */
     memcpy(arpbuf.ethhdr.d_mac,host_mac_addr,6);    //以太网目的地址
     memcpy(arpbuf.ethhdr.s_mac,mac_addr,6);         //以太网源地址
     arpbuf.ethhdr.frame_type = SWAP(PROTO_ARP);     //帧类型

     arpbuf.hw_type = SWAP(1);                      //硬件类型
     arpbuf.protocol = SWAP(0x0800);                //协议类型

     arpbuf.hwadd_len = 6;                          //硬件地址长度
     arpbuf.protoc_len = 4;                         //协议地址长度

     arpbuf.opcode = SWAP(1);                       //操作码

     memcpy(arpbuf.smac,mac_addr,6);                //发送端以太网地址
     memcpy(arpbuf.sipaddr,ip_addr,4);              //发送端IP地址

     memcpy(arpbuf.dmac,unkown,6);                  //目的MAC地址
     memcpy(arpbuf.dipaddr,host_ip_addr,4);         //目的IP地址

     /* 调用dm9000发送函数，发送请求包 */
     dm9000_tx((u8*)&arpbuf,14+28);
 }


/**************************************************************************
 *
 *  Function  :  ARP响应数据包
 *
 *************************************************************************/
u8 arp_respond(u8* buf,u32 len)
{

     /* ARP数据包 */
    ARP_HDR arpbuf;

    ARP_HDR* p = (ARP_HDR*)buf;
    u32 i = 0;

    if(len < 28)
        return 0;

    switch(SWAP(p->opcode)){
        /* 对PC发到开发板的应答包解析 */
        case 2:
            memcpy(host_ip_addr,p->sipaddr,4);
            printf("host ip is : ");
                for(i=0;i<4;i++)
                    printf("%03d ",host_ip_addr[i]);
                printf("nr");

                memcpy(host_mac_addr,p->smac,6);
            printf("host mac is : ");
                for(i=0;i<6;i++)
                    printf("%02X ",host_mac_addr[i]);
                printf("nr");
                break;
        /* 响应PC发到开发板的请求包 */
        case 1:
            memcpy(arpbuf.ethhdr.d_mac,p->ethhdr.s_mac,6);  //以太网目的地址
            memcpy(arpbuf.ethhdr.s_mac,mac_addr,6);         //以太网源地址
            arpbuf.ethhdr.frame_type = SWAP(PROTO_ARP);     //帧类型

            arpbuf.hw_type = SWAP(1);                       //硬件类型
            arpbuf.protocol = SWAP(0x0800);                 //协议类型

            arpbuf.hwadd_len = 6;                           //硬件地址长度
            arpbuf.protoc_len = 4;                          //协议地址长度

            arpbuf.opcode = SWAP(2);                        //操作码

            memcpy(arpbuf.smac,mac_addr,6);                 // 发送端以太网地址，即以太网原地址
            memcpy(arpbuf.sipaddr,ip_addr,4);               //发送端IP地址

            memcpy(arpbuf.dmac,p->smac,6);
            memcpy(arpbuf.dipaddr,p->sipaddr,4);            //目的IP地址

            /* 调用dm9000发送函数，发送请求包 */
            dm9000_tx((u8*)&arpbuf,14+28);

            break;

        default:
            break;

    }

        return 1;
}

u8  host_mac_addr[6]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};            /* 以太网目的地址 */
u8  host_ip_addr[4] = {192,168,0,104};                           /* 目标ip*/
u8  mac_addr[6] ={0x08,0x00,0x3E,0x26,0x0A,0x5B};                /* 发送者mac地址 */
u8  ip_addr[4] = {192,168,0,155};                                /* 发送者ip */
u16 packet_len;                                                  /* 接收到的数据长度 */
u8  dm9000_buffer[DM9000_PKT_MAX] = {0};                         /* 数据缓冲区 */