C6678的芯片特点及其含有的接口资源详解

C6678的芯片特点及其含有的接口资源详解

随着DSP处理器在现代工业的应用越来越广泛，DSP的功能不仅只有快速运算处理，还需要与其他处理器或者设备之间进行实时数据交换，以实现资源的共享。因此，针对不同设备的需求，选择稳定、快速和高效率的接口方式在当今数字信号处理系统设计中关键的组成部分。

本文针对C6678的芯片特点以及含有的接口资源，设计实现了千兆以太网通信，主要设计了以太网接口电路、网络底层硬件驱动、TCP/IP协议的用户程序，并完成了与上位机以太网通信测试，实现了数字信号高速有效地网络传输。

1 C6678以太网交换子系统

EMAC的作用是将交换子系统的内部信号转换为GMII信号传递给SGMII模块;MDIO控制物理层芯片执行对多数据流的控制输入输出。

2 PHY芯片88E1111

本文选择C6678作为主芯片，由于C6678的千兆网络交换子系统只支持SGMII接口，所以本文选择对SGMII接口的网络数据传输具有较好兼容性的物理芯片88E1111。88E1111芯片的内部结构如图2所示。

3 硬件接口设计

本文设计的任务是基于C6678片内以太网交换子系统和片外PHY芯片88E1111及其外围电路的接口设计。主要包括：C6678与88E1111芯片连接、88E1111芯片配置以及88E1111芯片与网络介质连接。

3.1 C6678与88E1111芯片连接

主要的接口信号包括时钟和数据信号如下：

MDIO_CLK：管理数据时钟。该时钟信号由C6678片上的MDIO模块提供，该时钟频率通过配置MDIO的控制寄存器CONTROL中的CLKDIV位来控制实现。

SGMII_TXP和SGMII_TXN：串行发送差分数据线。连接DSP内部SerDes和物理芯片的S_IN管脚，DSP的SerDes通过该管脚向物理层发送串行数据，数据中包含发送数据时钟信号。

SGMII_RXP和SGMII_RXN：串行接收差分数据线。连接DSP内部SerDes和物理芯片的S_OUT管脚，物理层芯片通过该接口将数据传送到DSP的SerDes，数据中包含数据接收时钟信号。

MDIO：管理数据I/O。可最多连接32个PHY设备到DSP的EMAC，并且可以枚举所有PHY设备，读取PHY设备状态寄存器来监测PHY的连接状态。数据帧结构符合802.3标准，包含读写指令、PHY地址、寄存器地址和数据等。

因为88E1111上集成的MDIO与C6678集成MDIO模块进行连接时，电压有所差别，前者电压为2.5 V，后者电压为1.8 V，所以在二者之间应该添加电压转换器。本文采用一片PCA9306，实现2.5 V和1.8 V之间的电平转换，其连接电路如图4所示。

3.2 88E1111芯片配置

88E1111与C6678的MDIO模块相连接，MDIO最多可识别32个物理芯片，在使用物理芯片之前需要对其进行配置，配置内容主要包括芯片的地址、模式等。配置CONFTG[6：0]管脚定义可查询文献，本文配置的硬件电路如图5所示，图5中可以不使用电阻，本文为了测试方便，加一个0 Ω的电阻。

3.3 88E1111芯片与RJ45连接

4 软件程序设计

TI针对网络开发发布了网络开发套件(Network Development Kit，NDK)，能将多个模块的配置操作交给NDK网络框架实现，同时数据分包和解析也无需程序员过多考虑，加速了网络开发进程。NDK构建在实时操作系统SYS/BIOS之上，NDK通过OS抽象层与BIOS进行交互，同时BIOS的cfg配置文件能对NDK各模块进行可视化查看。

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