接收和发送缓冲区分配

张衍波

接收和发送缓冲区分配
       以太网数据的接收和发送离不开驱动芯片内部的RAM，也可称之为硬件缓冲区。ENC28J60包括8K 的硬件缓冲区，该硬件缓冲区一部分被接收缓冲区使用，另一部分为发送缓冲区使用。操作ENC28J60的最终目的为操作该硬件缓冲区。执行以太网发送命令时，向发送缓冲区中填充数据，并触发相关寄存器发送以太网数据；执行以太网接收命令时，通过查询相关寄存器或者外部中断的方式获得以太网数据输入事件，接着从接收缓冲区中读取相关数据。
(1)   把缓冲区划分为两个部分。把8K的硬件缓冲区划分为两个部分至少需要四个参数，接收缓冲区需要一个起始地址和一个结束地址加以描述，发送缓冲区也需要一个起始地址和一个结束地址加以描述。最理想的方式，两个缓冲区完全占据了8K的硬件缓冲区，完美地利用这一空间。由于ENC28J60的寄存器长度为8位，而硬件缓冲区的大小为8K，所以前面提到的4个地址需要8个寄存器才可以完全描述，需要把单个地址分为高8位和低8位。在AVRNET项目中，接收缓冲区较大，而发送缓冲区较小。在以太网协议中，最大的报文长度为1518字节，而最小报文长度为60字节。发送缓冲区等于或略大于1518字节，剩余的部分全部分配给接收缓冲区。接收缓冲区较大也是考虑到AVR的处理能力有限，若某个时间点收到多个以太网报文，可以先把报文闲置与硬件缓冲区中，待空闲时再从缓冲区中取出。
/* 接收缓冲区起始地址 */
#define RXSTART_INIT                0x00
/* 接收缓冲区停止地址 */
#define RXSTOP_INIT                 (0x1FFF - 0x0600 - 1)
/* 发送缓冲区起始地址 发送缓冲区大小约1500字节*/
#define TXSTART_INIT                (0x1FFF - 0x0600)
/* 发送缓冲区停止地址 */
#define TXSTOP_INIT                 0x1FFF


图硬件缓冲区结构
(2)   对于发送缓冲区而言，需要指定发送缓冲区写指针，使用写缓冲区命令操作该部分缓冲区，写指针的地址会不断增长，若遇到结束地址会重新返回起始地址。对于接收缓冲区而言就稍微复杂一点，每次读取之前必须明确该次操作时的读指针位置，根据前文的代码，缓冲区读指针的起始地址为0，在第一次读操作发生之后需要立即设置下次读操作的读指针地址。ENC28J60读缓冲区时，读取的数据并不全是以太网的数据，在以太网数据之前还有下一个数据包的地址指针占两个字节，接收状态向量占4个字节，接着才是以太网数据包，该数据包包括目标MAC地址，源MAC地址，数据包类型等等；最后为CRC校验和。在接收状态向量的起始2个字节为该以太网数据包的长度，该参数也是非常有用的参数。


图接收数据包结构
对于发送缓冲区而言，需要指定发送缓冲区写指针，使用写缓冲区命令操作该部分缓冲区，写指针的地址会不断增长，若遇到结束地址会重新返回起始地址。对于接收缓冲区而言就稍微复杂一点，每次读取之前必须明确该次操作时的读指针位置，根据前文的代码，缓冲区读指针的起始地址为0，在第一次读操作发生之后需要立即设置下次读操作的读指针地址。ENC28J60读缓冲区时，读取的数据并不全是以太网的数据，在以太网数据之前还有下一个数据包的地址指针占两个字节，接收状态向量占4个字节，接着才是以太网数据包，该数据包包括目标MAC地址，源MAC地址，数据包类型等等；最后为CRC校验和。在接收状态向量的起始2个字节为该以太网数据包的长度，该参数也是非常有用的参数。转载