基于OMAP的嵌入式TCP/IP开发（2） 嵌入式, 开发

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LAN91C96 采用地址映射方式，通过访问Innovator为的指定地址对其存储器访问。LAN91C96的寄存器在Innovator内存中的地址分配为：0x08000300-0x0800030F。寄存器共有4组(BANK0-BANK3)，使用相同的地址，通过BANK_SELECT寄存器选择。
4.2 移植过程
先实现该网卡芯片的驱动程序，再用它替换PC模拟器的以太网层，程序驱动主要包括以下三个部分：
(1)初始化：主要为Lan91C96的各寄存器填入正确的初始值使其正常工作。
(2)接收：如图5所示，由CSMA(载波侦听模块)接收到符合地址要求的后，MMU(存储器管理单元)为其请求在RAM中分配存储空间并分配一个编号，DMA 将其存入RAM。接着在接收数据的前面封装STATUS的化COUNT字节信息，如果CRC检测正确，则将其编号放入接收FIFO，如果接收FIFO不为空，则RCV_INT(接收中断标识)被设置。检查接收中断寄存器状态，如果就接收中断，对应其编号，上层协议便可以取出数据了，取出后，将该数据编号从 FIFO中清除。

状态字可以从RCR寄存器中读取，它反应了接收过程出现的各种措施，如CRC错误、接收帧过长等，数据包的编号从FIFO_PORTS寄存器中获得，而数据指针可从POINTER寄存器中获得，数据信息从DATA寄存器中得到，根据这些信息将接收数据包复制到CPU内存，供上层使用，接收函数的主要流程如图6。

(3)发送：图7描述了发送数据包FIFO中的排队过程，首先MMU在RAM中分配一定字节的存储空间，然后，将分配结果寄存器中的编号放入PNR 寄存器，写数据指针寄存器POINTER并将上层数据封装后拷入DATA寄存器，根据其编号放入发送FIFO，排队的包将自动发出，发出包的编号接着进入发送完成FIFO。如果发送成功，则存储空间自动释放;否则释放存储空间并将其重新排队。

5 实验结果
5.1 内存资源占用量
运行该TCP/IP协议栈需要3MB内存，而Innovator体32MB SDRAM 和32MB Flash，内存占用率为：3M/64M=4.7%，完全适用于嵌入式系统。
5.2 数据传输可靠性
TCP 利用以下机制纠错。数据的传输过程中的误码：检验和机制与重传机制，数据的重复，在接收端会自动舍弃已经接收过的数据包，并且不发ACK，故不会发生一个数据包接收多次的情况，数据包的丢失，接收端在接收完一段数据后，会计算下一个预期数据的序号，如果不符合就不发ACK，从而导致发端重发，避免了数据包的丢失，经测试，在未发生拥塞情况下，传输的误码率几乎为0。
5.3文件最大平均传输速率
下面就本程序所实现的利用TCP进行文件传输功能，给出不同情况下的最大传输速率，实验环境为10Mbps以太网。
理想状态下的理论最大吞吐量：假定发送方传输两个背对背、满长度的TCP数据，接收方为其发出两个ACK，每包中用户数据量为1460位，总数据量为1538位，故最大的用户数据吞吐量为：

本实验测得文件的平均传输速率随着TCP连接数的增多有如图8所示的曲线变化，前半段随着连接数的增加成线性增长，后半段由于出现了网络拥塞，整体的平均速率反而有所下降。

实验结果与理论最大吞吐量有所差距，原因在于：
(1)理论上只是一种理想的状态，现实中难以达到。
(2)受CPU处理速度及文件传输过程的读、写文件操作的限制。
(3)本程序采用的数据传输机制是当收到上一个包的ACK之后再发送下一个数据包，这样避免了对接收数据的排序，提高了可靠性，但数据的传输速度会受到制约。