基于BF537構建雙冗余以太網的設計方案

　　表l中，Basic Control Register為基本控制寄存器，通過配置其各位，完成芯片軟復位、10 M/100 M選擇、全雙工/半雙工選擇、LookBack模式選擇、自協商等功能。Basic StatusRegister為基本狀態寄存器，對其查詢可以得到自協商結果、網絡物理連接狀態等網絡基本狀態。PHY Identifierl/PHYIdentifier 2寄存器標識了芯片的Chip ID。因此，對網絡狀態的實時監測實際上就是實時讀取Basic Status Register，并對結果作出判斷。

　　3.2 程序設計

　　可以通過操作BF537的寄存器EMAC_STAADD完成其對LAN8187寄存器的讀寫。對LAN8187寄存器讀寫的函數定義為：

　　u16 RdPHYReg(u16 PHYAddr，u16 RegAddr);

　　void WrPHYReg(u16 PHYAddr，u16 RegAddr，u32 Data);

　　其中PHYAddr為芯片的物理地址，RegAddr為寄存器地址。

　　對Basic Status Register的監測采用輪詢的機制，即設定一個信號量Link_status，其周期為2 ms，因此每隔2 msEther moniter線程被觸發一次。在Ether_moniter中通過調用RdPHYReg()函數，讀取Basic Status Register的值，并判斷Link位。Ether_moniter線程流程如圖3所示。

　　對于設計方案1來講，當檢測到需要進行網絡切換時，需要停用當前網卡初始化備用網絡LAN91C111并設定相同的IP地址以及MAC地址。對于方案2，則只需要通知CPLD將通道切換至備用的LAN8187接口。

　　4 冗余切換測試

　　用Visual C++6.0開發的簡單的上位機測試程序，每隔1ms發送一個UDP數據報，并給每個數據報編寫不同的序號。在BF537中編寫程序不斷接收上位機發來的數據報，然后制造網絡通信故障，本文構建的冗余網絡將會自動切換到備用通道繼續接收上位機的數據報，最后通過檢測接收到數據報的序號來確定冗余切換所消耗的時間。分別對兩種方案所構建的冗余網絡的切換進行測試，結果如表2所示。

　　從實驗結果可以看出方案2具有快速切換的優點，丟包率低;方案l平均丟包數遠遠大于方案2，并且切換時間長。

　　5 結束語

　　本文提出了兩種基于BF537構建雙冗余以太網的方案，分別論述了其原理、器件選擇、連接方法，并做出軟件設計。最后經過測試，方案2的切換效果和時間非常理想，最終在實際項目中得到了應用。