基于AX88796B的网络接口模块的设计与实现

本文以TCP/IP协议为基础，分析了Asix公司的AX88796B芯片的内部结构，并结合AX88796B芯片的特性和工作原理给出了用AT91r40008芯片控制AX88796B实现以太网通信的硬件设计方案，软件实现和主要的程序流程图。该模块可以作为嵌入式系统之间或者与监控系统的通信接口。引言网络技术应用日益普及的今天，工业现场的仪器仪表、数据采集和控制设备也日趋网络化，工业自动化和网络的结合越来越密切。而将以太网和嵌入式系统相结合应用于工业

本文以TCP/IP协议为基础，分析了Asix公司的AX88796B芯片的内部结构，并结合AX88796B芯片的特性和工作原理给出了用AT91r40008芯片控制AX88796B实现以太网通信的硬件设计方案，软件实现和主要的程序流程图。该模块可以作为嵌入式系统之间或者与监控系统的通信接口。

引言

网络技术应用日益普及的今天，工业现场的仪器仪表、数据采集和控制设备也日趋网络化，工业自动化和网络的结合越来越密切。而将以太网和嵌入式系统相结合应用于工业控制中已成为趋势。

AX88796B是Asix公司推出的一款为嵌入式和工业以太网应用而设计的低引脚数以太网控制芯片。其内部集成10／100Mb／s自适应的介质访问层MAC和物理层收发器PHY以及8K×16位的SRAM。AX88796B可应用于商业级0～70C和工业级-40C～85C的温度范围。AX88796B支持MCS-51系列、80186系列、ISA总线和SRAM-like接口类型。执行基于IEEE802.3／IEEE802.3u局域网标准的10Mb／s和100Mb／s以太网控制功能，并且提供发送队列功能来增强标准NE2000的发送性能。

AT91R40008微控制器是基于ARM7TDMI核的32位RISC结构的嵌入式微控制器，非常适于工业实时控制应用。AX88796B引脚的LQFP封装减少了PCB空间并且和NE2000兼容，编程简单，其驱动可以容易快速的移植到许多嵌入式系统中。因此，综合上述两种芯片的优点，我们选择AX88796B和AT91R40008作为工业实时控制中嵌入式网络应用的解决方案，具有很好的工业应用价值和前景。

AX88796B内部结构及工作原理

1 AX88796B的内部结构

网卡上电复位时EEPROM接口能够通过CSR中偏移为14H的SMI／EEPROM寄存器来存取数据，MAC地址由EEPROM中读取，并被自动载入地址为0000h～001fh和0400h～040fh的内部存储区中。如果没有使用EEPROM，每次上电对网卡进行初始化时候就手动给它分配一个MAC地址。

AX88796B内部有一个16KB(0x4000～0x7fff)大小的SRAM，该SRAM是双端口SRAM，可以同时被网卡读写和用户读写，这片地址空间的一部分被保留用来存放一个缓冲环结构，另一部分可以给用户使用。在本设计中，16KB的SRAM全部被用来接收和发送数据包。本地DMA正是通过这个缓冲环结构来接收报文的。这个结构由一连串相邻的固定长度为256B的缓冲区构成，每256字节称为一页，共有64页。页的地址就是地址的高8位，页地址为0x00～0xff。其中0x40～0x4B为网卡的发送缓冲区，共12页，刚好可以存储2个最大的以太网包，所以我们把发送缓冲区分成两部分进行轮流发送。使用0x4c～0x7f共52页为网卡的接收缓冲区。AX88796B的SRAM空间结构和收发缓冲区结构如图2、3所示。