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NE2000网卡芯片驱动程序
巨龙公司系统集成开发部杨屹 asdjf@ 2002/10/20
引言
自从发表《uCOS51移植心得》以来,我收到了很多朋友们的来信,大家对公开源码表示鼓励,谢谢大家的支持!很多人对于编写自己的操作系统很感兴趣,uCOS51是个不错的选择。它的优点是简单易懂,学****成本低,有利于向32位CPU过渡。目前,嵌入式BBS上的热点是:嵌入式实时多任务操作系统、单片机上网、32bitCPU(如ARM等)。其实通过uCOS51学****完全可以掌握这些热门技术的精髓,而且学****成本低廉。为此我会陆续将我在研发过程中的经验体会写出来与大家交流,共同进步。
我准备讨论以下内容:uCOS51高效内核、OS人机界面SHELL的编写、51机开发板的硬件设计、RTL8019AS网卡驱动程序、51TCP/IP协议栈设计、应用协议FTP、PPP、HTTP、SMTP、SNMP……在51上的实现技术、51OS任务划分和应用程序实例、由51软件系统向ARM的移植以及其他想到的题目。欢迎大家积极参与。

注:开发板原理图、PCB图、GAL烧录文件、芯片手册、全部源程序可以来信索取,在整理好后会共享在网上。
讨论3---- RTL8019AS网卡驱动程序
我的SNMP网管板使用了RTL8019AS 10M ISA网卡芯片接入以太网。选它的好处是:NE2000兼容,软件移植性好;接口简单不用转换芯片如PCI-ISA桥;$/片(我的购入价为22元RMB/片);带宽充裕(针对51);较长一段时间内不会停产。8019有3种配置模式:跳线方式、即插即用P&P方式、串行Flash配置方式。为了节省成本,我去掉了9346而使用X5045作为闪盘存储MAC地址和其他可配置信息。P&P模式用在PC机中,这里用不上。只剩下跳线配置模式可用,它的电路设计参考REALTEK提供的DEMO板图纸。一天时间就可以完成,相对来说硬件设计比较简单。
与这部分硬件相对应的软件是网卡驱动。所谓驱动程序是指一组子程序,它们屏蔽了底层硬件处理细节,同时向上层软件提供硬件无关接口。驱动程序可以写成子程序嵌入到应用程序里(如DOS下的I/O端口操作和ISR),也可以放在动态链接库里,用到的时候再动态调入以便节省内存。在WIN98中,为了使V86、WIN16、WIN32三种模式的应用程序共存,提出了虚拟机的概念,在CPU的配合下,系统工作在保护模式,OS接管了I/O、中断、内存访问,应用程序不能直接访问硬件。这样提高了系统可靠性和兼容性,也带来了软件编程复杂的问题。任何网卡驱动都要按VXD或WDM模式编写,对于硬件一侧要处理虚拟机操作、总线协议(如ISA、PCI)、即插即用、电源管理;上层软件一侧要实现NDIS规范。因此在WIN98下实现网卡驱动是一件相当复杂的事情。
我这里说的驱动程序特指实模式下的一组硬件芯片驱动子程序。从程序员的角度看,8019工作流程非常简单,驱动程序将要发送的数据包按指定格式写入芯片并启动发送命令,8019会自动把数据包转换成物理帧格式在物理信道上传输。反之,8019收到物理信号后将其还原成数据,按指定格式存放在芯片RAM中以便主机程序取用。简言之就是8019完成数据包和电信号之间的相互转换:数据包<===>电信号。以太网协议由芯片硬件自动