单芯片快速以太 MAC控制器DM9000介绍续

DM9000内部寄存器

      DM9000包含一系列可被访问的控制状态寄存器，这些寄存器是字节对齐的，他们在硬件或软件复位时被设置成初始值。

      以下为DM9000 的寄存器功能详解：

      NCR（00H）： 络控制寄存器（Network Control Register）

      7：EXT_PHY：1选择外部PHY，0选择内部PHY，不受软件复位影响。

      6：WAKEEN：事件唤醒使能，1使能，0禁止并清除事件唤醒状态，不受软件复位影响。

      5：保留。

      4：FCOL：1强制冲突模式，用于用户测试。

      3：FDX：全双工模式。内部PHY模式下只读，外部PHY下可读写。

      2-1：LBK：回环模式（Loopback）00 通常，01MAC内部回环，10 内部PHY100M模式数字回环，11 保留。

      0：RST：1 软件复位，10us后自动清零。

      NSR（01H）： 络状态寄存器（Network Status Register）

      7：SPEED：媒介速度，在内部PHY 模式下，0 为100Mbps，1 为10Mbps。当LINKST=0 时，此位不用。

      6：LINKST ：连接状态，在内部PHY 模式下，0 为连接失败，1 为已连接。

      5：WAKEST：唤醒事件状态。读取或写1 将清零该位。不受软件复位影响。

      4：保留。

      3：TX2END ：TX（发送）数据包2完成标志，读取或写1 将清零该位。数据包指针2传输完成。

      2：TX2END ：TX（发送）数据包1完成标志，读取或写1 将清零该位。数据包指针1传输完成。

      1：RXOV：RX（接收）FIFO（先进先出缓存） 溢出标志。

      0：保留。

      TCR（02H）：发送控制寄存器（TX Control Register）

      7：保留。

      6：TJDIS：Jabber传输使能。1使能Jabber传输定时器（2048字节），0 禁止。

      注释：Jabber 是一个有 CRC 错误的长帧（大于1518byte而小于 6000byte）或是数据包重组错误。原因：它可能导致 络丢包。多是由于作站有硬件或软件错误。

      5：EXCECM：额外冲突模式控制。0当额外的冲突计数多于15则终止本次数据包，1始终尝试发发送本次数据包。

      4：PAD_DIS2：禁止为数据包指针2 添加PAD。

      3：CRC_DIS2 ：禁止为数据包指针2 添加CRC 校验。

      2：PAD_DIS2：禁止为数据包指针1 添加PAD。

      1：CRC_DIS2 ：禁止为数据包指针1 添加CRC 校验。

      0：TXREQ：TX（发送）请求。发送完成后自动清零该位。

      TSR_I（03H）：数据包指针1的发送状态寄存器1（TX Status Register I）

      7：TJTO：Jabber 传输超时。该位置位表示由于多于2048 字节数据被传输而导致数据帧被截掉。

      6：LC：载波信 丢失。该位置位表示在帧传输时发生红载波信 丢失。在内部回环模式下该位无效。

      5：NC：无载波信 。该位置位表示在帧传输时无载波信 。在内部回环模式下该位无效。

      4：LC：冲突延迟。该位置位表示在64字节的冲突窗口后又发生冲突。

      3：COL：数据包冲突。该位置位表示传输过程中发生冲突。

      2：EC ：额外冲突。该位置位表示由于发生了第16 次冲突（即额外冲突）后，传送被终止。

      1-0：保留。

      TSR_II（04H）：数据包指针2的发送状态寄存器2（TX Status Register II）

      同TSR_I

      略。

      RCR（05H）：接收控制寄存器（RX Control Register）

      7：保留。

      6：WTDIS：看门狗定时器禁止。1禁止，0使能。

      5：DIS_LONG ：丢弃长数据包。1为丢弃数据包长度超过1522字节的数据包。

      4：DIS_CRC ：丢弃CRC 校验错误的数据包。

      3：ALL：忽略所有多点传送。

      2：RUNT ：忽略不完整的数据包。

      1：PRMSC ：混杂模式（Promiscuous Mode）。

      0：RXEN ：接收使能。

      RSR（06H）：接收状态寄存器（RX Status Register）

      7：RF：不完整数据帧。该位置位表示接收到小于64字节的帧。

      6：MF：多点传送帧。该位置位表示接收到帧包含多点传送地址。

      5：LCS：冲突延迟。该位置位表示在帧接收过程中发生冲突延迟。

      4：RWTO：接收看门狗定时溢出。该位置位表示接收到大于2048 字节数据帧。

      3：PLE：物理层错误。该位置位表示在帧接收过程中发生物理层错误。

      2：AE：对齐错误（ Alignment）。该位置位表示接收到的帧结尾处不是字节对齐，即不是以字节为边界对齐。

      1：CE：CRC 校验错误。该位置位表示接收到的帧CRC 校验错误。

      0：FOE：接收FIFO 缓存溢出。该位置位表示在帧接收时发生FIFO 溢出。

      ROCR（07H）：接收溢出计数寄存器（Receive Overflow Counter Register）

      7：RXFU ：接收溢出计数器溢出。该位置位表示ROC（接收溢出计数器）发生溢出。

      6-0：ROC：接收溢出计数器。该计数器为静态计数器，指示FIFO 溢出后，当前接收溢出包的个数。

       BPTR（08H）：背压门限寄存器（Back Pressure Threshold Register）

      7-4：BPHW ：背压门限最高值。当接收SRAM 空闲空间低于该门限值，则MAC将产生一个拥挤状态。1=1K字节。默认值为3H，即3K字节空闲空间。不要超过SRAM 大小。

      3-0：JPT：拥挤状态时间。默认为200us。0000为5us，0001为10us，0010为15us，0011为25us，0100为50us，0101为100us，0110为150us，0111为200us，1000为250us，1001为300us，1010为350us，1011为400us，1100为450us，1101为500us，1110为550us，1111为600us。

FCTR（09H）：溢出控制门限寄存器（Flow Control Threshold Register）

      7-4：HWOT：接收FIFO 缓存溢出门限最高值。当接收SRAM 空闲空间小于该门限值，则发送一个暂停时间（pause_time）为FFFFH 的暂停包。若该值为0，则无接收空闲空间。1=1K字节。默认值为3H，即3K字节空闲空间。不要超过SRAM大小。

      3-0：LWOT：接收FIFO 缓存溢出门限最低值。当接收SRAM 空闲空间大于该门限值，则发送一个暂停时间（pause_time）为0000H的暂停包。当溢出门限最高值的暂停包发送之后，溢出门限最低值的暂停包才有效。默认值为8K 字节。不要超过SRAM大小。

      RTFCR（0AH）：接收/发送溢出控制寄存器（RX/TX Flow Control Register）

      7：TXP0 ：1发送暂停包。发送完成后自动清零，并设置TX 暂停包时间为0000H。

      6：TXPF：1发送暂停包。发送完成后自动清零，并设置TX 暂停包时间为FFFFH。

      5：TXPEN ：强制发送暂停包使能。按溢出门限最高值使能发送暂停包。

      4：BKPA：背压模式。该模式仅在半双工模式下有效。当接收SRAM 超过BPHW 并且接收新数据包时，产生一个拥挤状态。

      3：BKPM：背压模式。该模式仅在半双工模式下有效。当接收SRAM 超过BPHW 并数据包DA 匹配时，产生一个拥挤状态。

      2：RXPS ：接收暂停包状态。只读清零允许。

      1：RXPCS：接收暂停包当前状态。

      0：FLCE：溢出控制使能。1 设置使能溢出控制模式。

      EPCR/PHY_CR（0BH）：EEPROM和PHY控制寄存器（EEPROM & PHY

Control Register）

      7-6：保留。

      5：REEP：重新加载EEPROM。驱动程序需要在该操作完成后清零该位。

      4：WEP：EEPROM写使能。

      3：EPOS：EEPROM或PHY操作选择位。0选择EEPROM，1选择PHY。

      2：ERPRR：EEPROM读，或PHY寄存器读命令。驱动程序需要在该操作完成后清零该位。

      1：ERPRW ：EEPROM 写，或PHY 寄存器写命令。驱动程序需要在该操作完成后清零该位。

      0：ERRE：EEPROM 或PHY 的访问状态。1 表示EEPROM或PHY正在被访问。

      EPAR/PHY_AR（0CH）：EEPROM或PHY地址寄存器（EEPROM & PHY

Address Register）

      7-6：PHY_ADR：PHY 地址的低两位（ bit1，bit0），而PHY地址的bit[4:2]强制为000。如果要选择内部PHY，那么此2位强制为01，实际应用中要强制为01。

      5-0：EROA：EEPROM字地址或PHY寄存器地址。

      EPDRL/PHY_DRL（0DH）：EEPROM或PHY数据寄存器低半字节（EEPROM & PHY Low Byte Data Register）

      7-0：EE_PHY_L

      EPDRL/PHY_DRH（0EH）：EEPROM或PHY数据寄存器高半字节（EEPROM & PHY High Byte Data Register）

      7-0：EE_PHY_H

      WUCR（0FH）：唤醒控制寄存器（Wake Up Control Register）

      7-6：保留。

      5：LINKEN ：1使能“连接状态改变”唤醒事件。该位不受软件复位影响。

      4：SAMPLEEN ：1使能“Sample 帧”唤醒事件。该位不受软件复位影响。

      3：MAGICEN ：1使能“Magic Packet”唤醒事件。该位不受软件复位影响。

      2：LINKST：1表示发生了连接改变事件和连接状态改变事件。该位不受软件复位影响。

      1：SAMPLEST：1 表示接收到“Sample 帧”和发生了“Sample 帧”事件。该位不受软件复位影响。

      0：MAGICST：1 表示接收到“Magic Packet”和发生了“Magic Packet”事件。该位不受软件复位影响。

      PAR（10H–15H）：物理地址（MAC）寄存器（Physical Address Register）

      7-0：PAD0 — PAD5：物理地址字节0–字节5（10H–15H）。用来保存6个字节的MAC 地址。

      MAR（16H–1DH）：多点发送地址寄存器（Multicast Address Register）

      7-0：MAB0–MAB7：多点发送地址字节0–字节7（16H–1DH）。

      GPCR（1FH）：GPIO 控制寄存器（General Purpose Control Register）

      7-4：保留。

      3-0：GEP_CNTL ：GPIO 控制。定义GPIO 的输入输出方向。1 为输出，0 为输入。GPIO0 默认为输出做POWER_DOWN 功能。其它默认为输入。因此默认值为0001。

      GPR（1FH）：GPIO 寄存器（General Purpose Register）

      7-4：保留。

      3-1：GEPIO3-1：GPIO为输出时，相关位控制对应GPIO端口状态，GPIO为输入时，相关位反映对应GPIO端口状态。（类似于单片机对IO 端口的控制）。

      0：GEPIO0：功能同上。该位默认为输出1到POWER_DEWN内部PHY。若希望启用PHY，则驱动程序需要通过写“0”将PWER_DOWN信 清零。该位默认值可通过EEPROM 编程得到。参考EEPROM相关描述。

      TRPAL（22H）：发送SRAM读指针地址低半字节（TX SRAM Read Pointer Address Low Byte）

      7-0：TRPAL

      TRPAH（23H）：发送SRAM读指针地址高半字节（TX SRAM Read Pointer Address High Byte）

      7-0：TRPAH

      RWPAL（24H）：接收SRAM指针地址低半字节（RX SRAM Write Pointer Address Low Byte）

      7-0：RWPAL

      RWPAH（25H）：接收SRAM指针地址高半字节（RX SRAM Write Pointer Address High Byte）

      7-0:RWPAH

      VID（28H–29H）：生产厂家序列 （Vendor ID）

      7-0：VIDL：低半字节（28H），只读，默认46H。

      7-0：VIDH：高半字节（29H），只读，默认0AH。

      PID（2AH–2BH）：产品序列 （Product ID）

      7-0：PIDL：低半字节（ 2AH），只读，默认00H。

      7-0：PIDH：高半字节（2BH），只读，默认90H。

      CHIPR（2CH）：芯片修订版本（CHIP Revision）

      7-0：PIDH ：只读，默认00H。

      TCR2（2DH）：传输控制寄存器2（TX Control Register 2）

      7：LED：LED模式。1设置LED引脚为模式1，0设置LED引脚为模式0或根据EEPROM的设定。

      6：RLCP：1重新发送有冲突延迟的数据包。

      5：DTU ：1禁止重新发送“underruned”数据包。

      4：ONEPM：单包模式。1发送完成前发送一个数据包的命令能被执行，0发送完成前发送两个以上数据包的命令能被执行。

      3-0：IFGS：帧间间隔设置。0XXX为96bit，1000为64bit，1001为72bit，1010为80bit，1011为88bit，1100为96bit，1101为104bit， 1110为112bit，1111为120bit。

      OCR（2EH）：操作测试控制寄存器（Operation Control Register）

      7-6：SCC：设置内部系统时钟。00为50MHz，01为20MHz，10为100MHz，11保留。

      5：保留。

      4：SOE：内部SRAM 输出使能始终开启。

      3：SCS：内部SRAM片选始终开启。

      2-0：PHYOP：为测试用内部PHY操作模式。

      SMCR（2FH）：特殊模式控制寄存器（Special Mode Control Register）

      7：SM_EN：特殊模式使能。

      6-3：保留。

      2：FLC ：强制冲突延迟。

      1：FB1 ：强制最长“Back-off”时间。

      0：FB0 ：强制最短“Back-off”时间。

      ETXCSR（30H）：传输前（Early）控制、状态寄存器（Early Transmit Control/Status Register）

      7：ETE：传输前使能。

      6：ETS2：传输前状态2。

      5：ETS1：传输前状态1。

      4-2：保留。

      1-0：ETT：传输前门限。当写到发送FIFO 缓存里的数据字节数达到该门限，则开始传输。00为12.5%，01为25%，10为50%，11为75%。

      TCSCR（31H）：传输校验和控制寄存器（Transmit Check Sum Control Register）

      7-3：保留。

      2：UDPCSE：UDP 校验和产生使能。

      1：TCPCSE：TCP 检验和产生使能。

      0：IPCSE：IP 校验和产生使能。

      RCSCSR（32H）：接收校验和控制状态寄存器（Receive Check Sum Control Status Register）

      7：UDPS：UDP校验和状态。1表示UDP数据包校验失败。

      6：TCPS：TCP校验和状态。1表示TCP数据包校验失败。

      5：IPS：IP校验和状态。1表示IP数据包校验失败。

      4：UDPP：1表示UDP数据包。

      3：TCPP：1表示TCP数据包。

      2：IPP：1表示IP数据包。

      1：RCSEN：接收检验和检验使能。1使能校验和校验，将校验和状态位（bit7-2）存储到数据包的各自的 文头的第一个字节。

      0：DCSE：丢弃校验和错误的数据包。1 使能丢弃校验和错误的数据包，若IP/TCP/UDP 的校验和域错误，则丢弃该数据包。

      MRCMDX（F0H）：存储器地址不变的读数据命令（Memory Data Pre-Fetch Read Command Without Address Increment Register）

      7-0：MRCMDX：从接收SRAM 中读数据，读取之后，指向内部SRAM 的读指针不变。

      MRCMDX1（F1H）：存储器读地址不变的读数据命令（Memory Data Read Command With Address Increment Register）

      同上。

      MRCMD（F2H）：存储器读地址自动增加的读数据命令（Memory Data Read Command With Address Increment Register）

      7-0：MRCMD：从接收SRAM中读数据，读取之后，指向内部SRAM的读指针自动增加1、2 或4，根据处理器的操作模式而定（8 位、16 位或32 位）。

      MRRL（F4H）：存储器读地址寄存器低半字节（Memory Data Read_ address Register Low Byte）

      7-0：MDRAL

      MRRH（F5H）：存储器读地址寄存器高半字节 Memory Data Read_ address Register High Byte

      7-0：MDRAH：若IMR 的bit7=1，则该寄存器设置为0CH。

      MWCMDX（F6H）：存储器读地址不变的读数据命令（Memory Data Write Command Without Address Increment Register）

      7-0：MWCMDX：写数据到发送SRAM 中，之后指向内部SRAM 的写地址指针不变。

      MWCMD（F8H）：存储器读地址自动增加的读数据命令（Memory Data Write Command With Address Increment Register）

      7-0：MWCMD：写数据到发送SRAM中，之后指向内部SRAM的读指针自动增加1、2 或4，根据处理器的操作模式而定（8 位、16 位或32 位）。

      MWRL（FAH）：存储器写地址寄存器低半字节（Memory Data Write_ address Register Low Byte）

      7-0：MDRAL

      MWRH（FBH）：存储器写地址寄存器高半字节（Memory Data Write _address Register High Byte）

      7-0:MDRAH

      TXPLL（FCH）：发送数据包长度寄存器低半字节（TX Packet Length Low Byte Register）

      7-0：TXPLL

      TXPLH（FDH）：发送数据包长度寄存器高半字节（TX Packet Length High Byte Register）

      7-0：TXPLH

      ISR（FEH）：终端状态寄存器（Interrupt Status Register）

      7-6：IOMODE：处理器模式。00为16位模式，01为32位模式，10为8位模式，00保留。

      5：LNKCHG ：连接状态改变。

      4：UDRUN ：传输“Underrun”

      3：ROOS：接收溢出计数器溢出。

      2：ROS：接收溢出。

      1：PTS：数据包传输。

      0：PRS：数据包接收。

      ISR 寄存器各状态写1清除

      IMR（FFH）：终端屏蔽寄存器（Interrupt Mask Register）

      7：PAR ：1使能指针自动跳回。当SRAM的读、写指针超过SRAM的大小时，指针自动跳回起始位置。需要驱动程序设置该位，若设置则REG_F5（MDRAH）将自动位0CH 。

      6：保留。

      5：LNKCHGI：1使能连接状态改变中断。

      4：UDRUNI ：1使能传输“Underrun”中断。

      3：ROOI：1使能接收溢出计数器溢出中断。

      2：ROI：1使能接收溢出中断。

      1：PTI ：1使能数据包传输终端。

      0：PRI：1使能数据包接收中断。

      注释：表示在 DM9000 初始化中要用到的寄存器。

      访问以上寄存器的方法是通过总线驱动的方式，即通过对IOR、IOW 、AEN、CMD 以及SD0–SD15 等相关引脚的操作来实现。其中CMD 引脚为高电平时为写寄存器地址，为低电平时为写数据到指定地址的寄存器中。详细过程请参考数据手册中“读写时序”部分。