網絡處理器IP2022及其在嵌入式牌照識別系統中的應用

　　3.2軟件功能

　　以太網軟件執行以下操作

　　(1)極性檢測與反轉；

　　(2)載波偵聽；

　　(3)超時檢測；

　　(4)連接完整性測試與連接脈沖產生；

　　(5)一旦沖突，隨機后退；

　　(6)檢測到沖突時，發送一個32 bit的jam序列；

　　(7)以太網包的形成，通過把報頭、目的地址、源地址、長度／類型、MAC客戶數據放人到發送緩沖區，軟件必須計算幀校驗；

　　(8)MAC層函數。

　　發送連接通過把Ser／Des的發送管腳改為通用I／0腳，產生一個連接脈沖。它使用實時時鐘定時器產生一16ms的時基。發送后，連接脈沖定時器復位為0。

　　接收連接刷新一個定時器，上界檢查是在24ms，不執行下界檢查。連接脈沖寬度由硬件檢測。

　　在發送幀，包含了駐留在IP2022 PRAM中硬編碼的數據。幀包括目的／源地址、幀長、數據和32 bit的CRC。如果通道不忙，則開始傳送幀。若檢測到沖突，發送ISR執行以下操作：

　　(1)停止傳送；

　　(2)發送32bit的jam序列；

　　(3)等待載波空閑；

　　(4)產生隨機延遲；

　　(5)返回，重傳條件集。

　　在接收幀，每個接收ISR檢查接收到的包尾EOP（End Of Packet）。一幀接收到時，接收函數執行以下操作：

　　(1)幀校驗序列；

　　(2)地址檢查，單址通信和多址通信；

　　(3)檢查保留地址；

　　(4)幀長度(太長或太短)檢查。

　　沖突檢測是通過監聽載波偵聽指示位來進行的。最大的延遲為16bit的時間。

　　在MAC層應用程序接口，MAC客戶(上層)通過初始化數據指針和緩沖區長度發送一個包。然后調用“Transmit_Packet”函數，返回值是發送的結果。主程序通過輪詢調用一個“Receive_ Packet”函數接收一個包。非零返回值指示接收到一個有效的包。

　　在網絡緩沖區(Netbuffer)，較高層定義一個叫netbuffer的數據結構。這是訪問TCP／UDP數據報不同元素的最好方法。與原始IP包一起，有一些分配給數據包元素(例如：源IP地址、目的IP地址、選項等)的指針。這些指針是靜態的。與指針相關的還有長度域，這樣很容易改變netbuffer的選項數目。為了構成一個MAC幀，發送程序必須根據指針和長度域從netbuffer中把數據級聯起來。

　　4 ipOS應用程序的編寫

　　ipOS操作系統可工作在單任務模式或多任務模式下。在大多數情況下單任務模式的程序足以滿足實時應用需求。利用Ubicom的Unity IDE開發環境生成的一個工程，最基本的有3個文件：entry.s、isr.s和main.c。

　　4.1引導程序代碼

　　所有引導程序代碼都放在entry.s文件中。這段代碼在復位向量處加載了一個占位程序。當IP2022上電時，IP2022跳到復位向量處執行引導程序代碼。該代碼完成以下功能：

　　(1)更新FCFG寄存器，這樣代碼執行速度對時鐘頻率而言是優化的；

　　(2)設置堆棧指針指向數據存儲器的末端；

　　(3)通用寄存器初始化為0；

　　(4)把.data段從FLASH中加載到數據存儲器的開始處；

　　(5)將.data段之后的數據存儲器區域設置為0來容納.bss段；

　　(6)把．pram段從FLASH加載到程序SRAM的開始處；

　　(7)將程序SRAM區域設置為0來容納.pram_data段；

　　(8)引導程序完成，跳到main()主函數。

　　注意：用戶的任何初始化代碼應該加入到main()函數中，不應該加到entry.s文件中。

　　4.2中斷服務函數

　　isr.s是中斷服務函數(1SR)文件。當一個異步事件發生時，就會執行對應的ISR。在大多數使用虛擬外設的應用中，都要用到定時器timer0中斷來控制周期性的進程。有兩種ISR模板用于幫助基于timer0虛擬外設的開發。第一種是“Simple ISR template using timer0”，另一種是“Complex ISR Template”。

　　如果僅有一個虛擬外設或所有的虛擬外設需要以同樣的頻率執行，那么使用第一個模板是很合適的。對于較為復雜的應用，可以使用“Complex ISR template”模板。詳細的例子可參考其SDK幫助文件。