LAN9252芯片控制资料

news2025/7/13 4:58:41

一，整个ethercat项目开发流程

    通过STM32相关学习板，理解EtherCAT协议栈和通信步骤。根据项目需求构建XML，该XML将会由TwinCAT2解析，将相关特STM32程序烧写，修改应用层协议的程序。STM32作为SPI主模式与ZYNQ LAN9252进行数据交互，对其交互流程在复杂协议栈逐渐理解。

二，ZYNQ LAN9252

1，LAN9252四种工作模式：

自我工作模式（数字I/O模式），8入8出

SPI 串口通信模式，4线串行数据（或更多SQI）

并行通信模式（HBI），16/8位数据交互

扩展模式，LAN9252与MCU之间SPI通信，同时对外再提供一组MII接口，可扩展连接另一组PHY芯片，多接一个RJ45端子。

2，整个工程中，LAN9252作用：

    PHY的作用：所有跟以太网RJ45交互的工作由LAN9252完成。

网络交换作用：EtherCAT要求从站必须有一拖一的能力，不可以终结总线，LAN9252有2端口/3端口模式，内部做网络交换。

三，zynq block design IP核搭建连线注意事项

1，zynq根LAN9252的通信用的就是SPI四根线的使能。

2，PS端口增加一个定时器中断，1ms周期，调用ECAT_CheckTimer()函数，但不要一上来就初始化使能这个中断，根据接口定义好使能入口，让协议栈调用，以上电就开启这个定时器中断会导致连接失败。

3，三个外部中断：IRQ,SCY0,SCY1。其中IRQ必须实现连接到IRQ_F2P中断。SCY0和SCY1是分布式时钟同步用的，可以选择使用（也一起连接到IRQ_F2P），也可不使用（不用连接）。注意这三个中断的使能同样要根据代码中的接口定义入口，由协议栈使能和失能中断，不能上电就直接使能中断。

为LAN9252和PIC24设置相同的中断极性。例如，如果PIC24 ESC中断线为-则LAN9252 IRQ线路应配置为活动低。还应为LAN9252和PIC24配置SYNC0/SYNC1中断极性。例如，如果PIC24 SYNC0/SYNC1线配置为负沿，则LAN9252 SYNC0/SYNC1应为配置为有效低。SYNC0/SYNC1配置可通过EEPROM更改。

SPI从接口支持两种地址模式：2字节寻址模式和3字节寻址模式。在2字节寻址的情况下，较低的13个地址位A[12:0]由SPI主控器选择，而较高的3个位A[15:13]假设为SPI从控器内的000b，因此只能访问EtherCAT从控器地址空间中的前8k字节。3字节寻址用于访问EtherCAT从机的整个64K字节地址空间。

中断中处理的函数示范：

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

{

 if (GPIO_Pin == LAN9252_IRQ_Pin)

{

         PDI_Isr();

         return;

 }

 if (GPIO_Pin == LAN9252_SYC0_Pin)

{

     DISABLE_ESC_INT();

     Sync0_Isr();

     ENABLE_ESC_INT();

     return;

 }

 if (GPIO_Pin == LAN9252_SYC1_Pin)

{

     DISABLE_ESC_INT();

     Sync1_Isr();

     ENABLE_ESC_INT();

     return;

 }

}

4，ps端中断读取处理：开启线程，轮询读取。linux下中断号是31+30=61

axi_quad_spi_0: axi_quad_spi@41e00000

{

bits-per-word = <8>;

clock-names = "ext_spi_clk", "s_axi_aclk";

clocks = <&clkc 15>, <&clkc 15>;

compatible = "xlnx,axi-quad-spi-3.2", "xlnx,xps-spi-2.00.a";

fifo-size = <16>;

interrupt-names = "ip2intc_irpt";

interrupt-parent = <&intc>;

interrupts = <0 31 1>;

num-cs = <0x1>;

reg = <0x41e00000 0x10000>;

xlnx,num-ss-bits = <0x1>;

xlnx,spi-mode = <2>;

};

  • 函数分析

LAN9252代码是由三个大任务函数构成

int main(void)

{

   HW_Init();  /*PDI（过程数据接口）初始化，这里用的是MCI接口*/

   MainInit(); /*主函数初始化包含:ESC和COE*/

   bRunApplication = TRUE; /*处于运行状态标志*/

   do

   {

       MainLoop();/*主循环函数，实现周期性和非周期性数据交换*/

   } while (bRunApplication == TRUE);  /*检查是否处于运行状态*/    

   HW_Release();     //无意义的函数

   return 0;         //设置正确返回

}

1，HW_Init(void)函数，定义了PDI接口，定义了ESC到PDI中断的映射：

ESC的PDI（过程数据接口）有这几种情况：

（1）Up to 32 bit digital I/O——32位数字量I/O

（2）Serial Peripheral Interface ——SPI总线

（3）8/16-bit synchronous/asynchronous Microcontroller Interface ——MCI接口

（4）With FPGA, specific on-board-bus——带FPGA的，特定的on-board-bus

在倍福的手册中也可以看到0x0140寄存器描述了PDI过程数据接口的几种情况。

2，MainInit(void)函数，定义了EtherCAT从站接口，COE(CANopen Over EtherCAT)相关的配置。其中的ECAT_Init()函数用于初始化从站接口。COE_ObjInit函数用于COE对象字典的初始化。

3，这样就完成了MainInit()函数，处于运行状态了，下一步就开始跑应用层的任务，只要处于运行状态就循环进行MainLoop()函数。

  • 应用层寄存器配置,   
  1. qspi初始化

  配置LAN9252中断配置寄存器

通过ZYNQ  PS读写SPI接口发送数据

地址

判断

读0x314

data[31]==1

判断当前是不是在写过程数据：是则跳转到状态b，否则跳转到状态c

写0x314

data[30]<= 1

停止当前写过程数据

写0x310

data<={length，address}

ddress <= 0x1400,这是Lan9252写过程数据区的起始地址；Length <= 待搬运的数据长度，单位为byte

写0x314

启动写操作

读0x314

判断data[0]==0?是，则开始DMA数据搬运；否，则停留在这个操作等待可用。【判断是否有可用空间，如果有，则Fifocnt <= data[8+：5]】

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	int len;
	unsigned char buf[10];
	unsigned char tmp;/* 验证输入参数个数 */
	if(3 != argc)
	{
		printf("none para\n");
		return -1;
	}
	/* 打开输入的设备文件, 获取文件句柄 */
	fd = open(argv[1], O_RDWR);
	if(fd < 0)
	{
		/* 打开文件失败 */
		printf("Can't open file %s\r\n", argv[1]);return -1;
	}
	int i = 0;int j = 0;len =strlen(argv[2]);
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		if(argv[2][i]>='0' && argv[2][i]<='9')
		{	
			tmp = argv[2][i] - '0';
		}
		else if(argv[2][i]>='a' && argv[2][i]<='f')
		{
			tmp = argv[2][i] - 'a'+10;
		}
		else if(argv[2][i]>='A' && argv[2][i]<='F')
		{
			tmp = argv[2][i] - 'A'+10;
		}
		else
		{
			printf("Invalid input parameters \r\n");
			return -1;
		}
		if(i%2==0)
			buf[j] = tmp<<4;
		else
		{
			buf[j] += tmp;
			j++;
		}
	}
	len = j;
	printf("Test wr:");
	for(i=0;i<len;i++)
	printf(" %x",buf[i]);
	write(fd, &buf[0], len);
	printf("\n");/* 操作结束后关闭文件 */
	close(fd);
	return 0;
}

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