摘要：嵌入式以太网不仅可用于工业现场实现现场节点的自动上网功能，而且还可以用于信息家电的以太网接口实现远程控制，具有很好的发展前景。文章介绍基于TMS320LF2407型DSP的嵌入式系统与LAN91C111型自适应10Mb/s/100Mb/s嵌入式以太网控制的接口电路及软硬件实现方法。

    关键词：数字信号处理 LAN91C111 TCP/IP 嵌入式以太网

     1 引言
     在电子设备日趋网络的背景下，目前广泛使用的以太网及TCP/IP协议已经成为事实上最常用的网络标准之一，它的高速、可靠、分层及可扩充性使得它在各个领域的应用越来越灵活，很多情况下运用以太网和TCP/IP能够简化结构和降低成本。目前关于嵌入式以太网的设计方案不是很多，其中大多是基于单片机的，缺点是速度慢、成本太高。DSP作为一种特殊的嵌入式微处理器系统，具有嵌入的协处理器和用于快速数据处理的并行数据通道，在嵌入式网络设备中引入DSP技术可以使嵌入式以

太网变得更快、更便宜、更容易进行功能扩充。本文介绍了基于TMS320LF2407型的嵌入式系统与LAN91C111型自适应10Mb/s/100Mb/s嵌入式以太网控制芯片的接口电路和实现方法。
 

     2 LAN91C111
     LAN91C111是SMSC公司为嵌入式应用系统推出的第三代快速以太网控制器。LAN91C111的芯片上集成了遵循SMSC/CD协议的MAC（媒体层）和PHY（物理层），符合IEEE802.3/802.U-100Base-Tx/10Base-T规范，其系统结构如图1所示。该以太网控制器的主要功能如下：
•自适应地选传输速率，支持10Mb/s/100Mb/s；
•充分支持全双工交换式以太网；
•支持突发数据传输；
•8k字节的内部存储器用作接收发送的FIFO缓存；
•增强式能量管理功能；
•支持总线8位、16位、32位的CPU访问；
•提前发送和接收。

      LAN91C111以太网控制器遵循IEEE颁布的802.3以太网传输协议。其8-32位数据总线接口单元通过控制总线、地址总线和数据总线与外部的CPU相连。外部数据可以8位、16位或32位的方式与LAN91C111进行交换。该电路还集成了EEPROM接口，自举时再通过EEOROM接口输入到芯片中，从而实现自动初始化。总线仲裁器（Arbiter）用来监视以太网总线的数据交流情况控制工程网版权所有，一旦发生阻塞CONTROL ENGINEERING China版权所有，仲裁器一方面通过总线接口单元与外部CPU联系，另一方面控制内存控制单元（MMU），实现总线数据协调。内存控制单元可控制8kB动态SRAM的存储情况www.cechina.cn，实现与DMA控制器之间的数据联络。DMA控制器与总线控制器一起控制DMA与以太网协议处理器（EPH）之间的数据交换。以太网协议处理器（EPH）之间的数据交换。以太网协议处理器出来的数量最终经过10Mb/s/100Mb/s的物理层（PHY）直接到达以太网总线。

      3 硬件电路组成
     出于性价比的考虑，选用DSP控制器作为主CPU。TMS320LF2407是TI公司发布的一款高性价比的www.cechina.cn，适用于工业控制领域的DSP。该系列具有强大的指令系统、较强的灵活性、高速的数学处理功能及全新的内部结构，可广泛用于通信、计算机、商业、工业、军事等领域。TMS320LF2407是240X系列控制器中功能最强的一款，采用低功耗CMOS技术，具有30MI/s的执行速率，片上还集成了丰富的外围部件（EVM、A/D模块、CAN、SCI、SPI及JTAG）。TMS320LF2407的工作频率较高（40MHz），存贮空间较大（高达32k字的FLASH程序存储器，可扩展外部64k字存储器，64k字I/O寻址空间），非常适合处理复杂的TCP/IP协议。
 

    由于LAN91C111是专为嵌入式系统设计的，因此，其外围电路相对比较简单。它和没有DMA传输性能的16位DSP（TMS320LF2407）及TG110-S050N2型电磁耦合变压器构成的嵌入式以太网结构如图2所示。图中，地址总线A1-A15相连。A0没有被LAN91C111使用CONTROL ENGINEERING China版权所有，悬空；数据总线D0-D15相连，用于16位数据传输。LAN9