以太网控制器ENC28J60编程要点

在嵌入式系统中，以太网控制器通常也是研究热点之一，MicroChip公司的ENC28J60在嵌入式系统中应用价值较高，该芯片集成了MAC控制器和PHY，使用SPI接口，适合在引脚资源比较紧张的嵌入式系统中加入以太网连接功能，本文主要介绍了MicroChip公司的ENC28J60控制器的初始化及其编程相关的注意和要点，并针对开发中可能遇到的一些问题进行了探讨。 在嵌入式系统中，以太网连接是一个关键部分，特别是在资源有限的环境中。MicroChip公司的ENC28J60以太网控制器因其集成的MAC控制器和PHY、SPI接口而备受青睐，它允许开发者在小型嵌入式系统中实现网络功能。本文重点探讨了ENC28J60的初始化编程及其注意事项。 理解ENC28J60的数据缓冲区管理至关重要。该控制器具有8K的内存用于存储以太网数据，通过一组寄存器进行管理和访问。以下是关键寄存器的作用： 1. ERDPT（读缓冲器指针）：用于指示MCU读取数据的当前位置，分为高低字节。 2. EWRPT（写缓冲器指针）：指示MCU写入数据的地址，同样分高低字节。 3. ERXRDPT（接收读指针）：定义了硬件接收数据的结束位置，用于防止硬件继续写入。 4. ERXWRPT（接收写指针）：定义接收硬件写入数据的实际位置，是只读的。 5. ETXST和ETXND（发送缓冲区起始和结束地址）：定义了发送数据区的范围。 6. ERXST和ERXND（接收缓冲区起始和结束地址）：定义了接收数据的缓冲区边界。 7. EPKTCNT（以太网数据包计数器）：记录接收到的完整数据包数量，达到最大值后不再接收新的数据。 这些寄存器协同工作，确保数据在接收和发送过程中正确流动。ERXWRPT和ERXRDPT可以指向同一地址，表示接收缓冲区全满，而ERDPT和EWRPT则是MCU通过SPI接口访问缓冲区的关键。 MII（Media Independent Interface）和PHY（Physical Layer）的交互是另一个核心概念。PHY负责物理层的配置，MCU不能直接通过SPI访问其寄存器，而是通过MAC组的MII接口寄存器进行间接访问。对于16位的PHY寄存器，必须分两次写入高低8位，高8位写入时设置立即生效。 初始化ENC28J60控制器涉及三个步骤： 1. ETH组寄存器初始化：设置EIE（Ethernet Interrupt Enable）寄存器开启中断，同时检查EIR（Ethernet Interrupt Register）以清除任何待处理的中断。 2. MAC组寄存器初始化：配置MAC地址、帧过滤、传输控制等参数。 3. 通过MII初始化PHY组寄存器：设置PHY的工作模式，如速度、双工、自动协商等，并等待硬件稳定。 在开发过程中，理解并正确配置这些寄存器对于实现高效、可靠的网络通信至关重要。此外，还需要考虑中断处理、错误检测、帧构建和解析等方面的细节，以确保系统的稳定运行。由于ENC28J60使用SPI接口，因此还需关注SPI通信协议的正确设置，如时钟速率、数据格式和片选信号等。 掌握ENC28J60的编程要点不仅涉及到硬件接口的配置，还包括了数据流管理、网络协议栈的实现以及中断处理机制的理解。这些知识对于开发基于嵌入式的网络应用来说是必不可少的。