21芯嵌STM32入门系列教程之二十一《以太网控制器ENC28J60的理解》1.pdfVIP

芯嵌stm32 STM32 入门系列教程 以太网控制器ENC28J60的理解 Revision 1.01 Revision 1.01 RReevviissiioonn11..0011 ( 2013-06-20 ) Copyright©2009-2014 福州芯嵌工作室 ALLrightsreserved 1 芯嵌stm32 本章将笔者学习以太网控制器ENC28J60芯片的使用。这是为后续章节基于 stm32的网卡驱动做准备的。如果合并驱动教程一起写，因为内容非常多，很多 网友可能会望而却步。这里分步骤来总结，希望初学者能选循渐进，一点一点最 终掌握整个驱动的编程。 第一章 以太网基础 ENC28J60芯片是带 SPI 接口的独立以太网控制器。以太网是一滩深水，踏 进去就掉进去了，这里只是简单地介绍IEEE 802.3 标准，以太网就是基于该标 准实现的。 我们普通路由器、电脑网卡上的以太网数据（帧）长度在64-1518 字节之间。 这么多字节怎么传送？肯定要收发双方都协商好通信方式、数据格式的。802.3 标准规定，这些字节在传输的时候，按照如下格式传送： 从上面可以看到，为了让数据帧到达目的地，首先传输的是目的MAC地址， 6字节，然后告诉目的地，这个数据帧从哪里传输来的，所以接下来第二个传送 的是源MAC地址，然后告诉目的地，该数据帧是什么类型的数据，然后才是要 传送的数据内容。最后是CRC的校验序列（FCS）。 现在假设，A点向B点发送数据。B点怎么知道A点什么时候发送过来？如 果就按照上面所讲的数据帧直接发送的话，当B 点知道有数据到来时，进行反 应开始接收前，已经错过了最开始的几个电平位信息。所以，收发双方还需要协 商好一个标志，只要接收到这个标志，就知道后面要来数据了，接收方马上开始 准备收数据，那么一个完整的以太网MAC帧就可以全部接收到。 基于以上想法，802.3标准在每个MAC帧要发送前，硬件自动生成前导字段 Copyright©2009-2014 福州芯嵌工作室 ALLrightsreserved 2 芯嵌stm32 和帧起始定界符。前导字段是告诉收方，有数据要过来了，要先准备好。帧起始 定界符（1字节）是让收发两方开始做好同步工作，当1个字节的定界符中，最 后一个位发送完毕，接收方就知道，后面到来的必定是数据了。于是只要把前面 的前导字段和定界符滤除，后面全盘照收就对了。 目标MAC和源MAC都是6个字节，格式都有规定的。比如目标MAC第一 个字节最低有效位是1，则该目标地址是组播地址。否则是单播地址。一般点对 点通信，都是单播地址。ENC28J60芯片有一个接收过滤器，如果不是自己想要 的数据，可以直接丢弃。比如它可以决定自己是否要接收组播数据包等等。源 MAC 地址也是6 个字节，分两个部分，前三个字节叫OUI，是IEEE 分配的， 用来识别生产厂商，后三个字节是具体的厂商自己定义的。所以有经验的人，看 前三个字节，能大体知道这个数据包是哪个公司的设备发送来的。 接下来是类型/长度，2个字节。它的作用在于，要定义数据内容是啥。比如 如果数据内容是IP 数据包或ARP数据，那么类型的值是不同的。只要查看这2 字节，就知道数据包是什么东西。后面的填充和CRC这里就不讲了，因为跟编 程没有啥关系，硬件处理。 注意，以上我们讲解的内容，