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控制工程网版权所有，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控制工程网版权所有，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，一旦发生阻塞，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，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，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CONTROL ENGINEERING China版权所有，采用低功耗CMOS技术，具有30MI/s的执行速率www.cechina.cn，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www.cechina.cn，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，悬空；数据总线D0-D15相连，用于16位数据传输。LAN9