MC68EN360在以太网测试器中的应用

2006-05-07 15:50:11来源: 互联网

应用于通讯设备,其接口方式灵活、支持通讯协议多、运行速度快、功能强大。在以太网为主流的LAN中,无论在现场布线阶段或运行维护阶段,都需要检测、确认和排除故障。一般的解决办法是先查电缆,再查终端。电缆的测试有很多指标和标准可以参照,简单来看,无非是衡量是否适合以太网上的通讯,只需用两台有通讯协议的设备测试一下协议的运行情况即可;而终端的检测方法一般主要是检查其IP连同性如何。因此,故障的判断很大程度上用IP连同性的方法就可以解决问题。本篇文章描述了如何用MC68EN360芯片做一个可以检测以太网的仪器,在实现功能的同时,又要求操作简单、成本低、扩展性强。

总线,兼容8位和16位操作。

    * 有32条地址线,寻址空间最大可以达到4G。

    * 支持Slave 模式,即被动模式操作。

    * 直接存储芯片,最多可以达到8个(可以为SRAM或DRAM),可以给 每个Bank分配一个片选线CS。

    * 4个16位定时器或者2个32位定时器。

    * 2个独立的DMA接口。

    * 三个并行口,I/O口多达46根。

    * 7个外部中断源。16个内部中断源,可编程优先级。

      4个SCC(Serial Communication Controller)口。2个SMC(Serial Management Controller)口。

      SCC口支持协议:

      -Ethernet/IEEE 802.3 Optional on SCC1 (Full 10-Mbps Support)

      -HDLC/SDLC 1 (All Four Channels Supported at 2 Mbps)

      -HDLC Bus (Implements an HDLC-Based Local Area Network (LAN))

      -AppleTalk 2

      -Signaling System #7

      -Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART)

      -Synchronous UART

      -Binary Synchronous Communication (BISYNC)

      -Totally Transparent (Bit Streams)

      -Totally Transparent (Frame Based with Optional Cyclic Redundancy Check (CRC))

      -Profibus (RAM Microcode Option)

      -Asynchronous HDLC (RAM Microcode Option)

      -DCMP 3 (RAM Microcode Option)

      -V.14 (RAM Microcode Option)

      -X.21 (RAM Microcode Option)

      SMC口支持协议:

      -UART

      -Transparent

      -General Circuit Interface (GCI) Controller

      -Can Be Connected to the Time-Division Multiplexed (TDM) Channels

    * 240个管脚。PQFP封装

    360的结构框图如右图所示。它主要有三个内核组成:CPU32+、SIM60及其CPM。

     CPU32+是直接支持内部32位总线的CPU。允许字节、字,双字等操作方式。并且可以在起始奇地址进行存取操作CPU32+会自动完成对应需要的总线周期。

    SIM60负责总线控制,例如外部DRAM的控制和SLAVE模式控制等。

    CPM由一个CP(Communications processor)、两个IDMA控制器、四个一般目的定时器组成。CP控制通讯接口、定时器等。CP有一个RISC处理器,4个SCC口、两个SMC口、一个2.5K的双端口内存、一个中断控制器、三个并行口、四个独立的波特率生成器,和14个支持SCCs、SMCs和SPI的serial DMA channels。

二、 以太网测试器的设计

   
以太网测试器要完成的主要功能为测试IP连同性。因此TCP/IP协议至少要做到网络层(IP层),要能收发ICMP相关报文,而且测试设备必须要有良好的人机界面。归结起来,硬件包括以下部分:

    * 以太网接口(由于360只支持10M速率以太网,因此测试器的以太网接口为10M)。

    * 键盘板。

    * LCD字符显示器。

    软件包括:

    * 以太网驱动程序。

    * 链路层协议,如ARP、RARP等协议。

    * IP协议,包括ICMP协议。

    * 键盘驱动程序。

    * LCD显示驱动程序。

    * 主控制程序。

    硬件的总体框架如下图(图二):

    以太网接口芯片可以有很多选择,如LXT901、AC101-QF/TF等都可以满足要求。考虑到供货等原因,要尽量选择市面上比较容易买到的芯片。

三、 软件实现

    测试系统的软件设计工作,除了包括TCP/IP的一部分协议以外,还有人机接口的界面及其主控制程序。对于360来说,最好需要一个嵌入式操作系统的平台来支持程序的运行,支持360的实时操作系统有VRTX、pSOS、VxWorks等。这些操所系统都是多任务的,实现起来大同小异。整个软件的层次结构如图三所示:

    整个软件分为六个部分:主控制程序、LCD、KEY、IP协议,链路层协议和以太网驱动程序。

    KEY为最底层任务,它的上层任务为LCD。IP下层有一些其它的任务。

    另外还有一些其它的一些任务,如定时器,任务管理等,这两个任务和其它任务没有直接底上下级关系。

    在IP层:我们实现的基本功能为能发送和接收ICMP报文。在TCP/IP协议上必须实现以下协议:
链路层:

    ARP:地址转换协议,把IP地址转换成物理地址。

    RARP:逆向地址转换,把物理地址转换成IP地址。

    网络层:

    IP:把链路层的数据进行分用,或者把数据报文封装后发给链路层;并要实现简单的静态路
由。

    ICMP:Internet控制报文协议。主要是实现ICMP回显请求报文。

四 结论

   
从以上可以看出,MC68EN360这一系列的通讯专用芯片的功能十分强大,以太网测试器实际上只用到了360的很少一部分功能,这为以后的功能扩展提供了很多余地,比如可以增加一个串口用来和上位机软件通讯,实现更强的分析功能和程序升级等;还可以增加线路测试的功能及更强的协议测试功能等,这些对360来说,都是可以在硬件上实现的。

关键字:以太网  测试  应用

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