DS33Z11/DS33Z44 EEPROM編程指南

摘要：Dallas Semiconductor的以太網(wǎng)鏈接及傳輸處理芯片(ELITE)產(chǎn)品線在廣域網(wǎng)(WAN)與局域網(wǎng)(LAN)之間構(gòu)建了一個(gè)橋梁。ELITE有幾種配置方法，最常用的一種是通過微處理器(μP)控制。此外，為了降低成本，芯片還提供了硬件配置模式或外部EEPROM配置模式。對于硬件配置模式，由于芯片引腳數(shù)有限，有些功能的配置會(huì)受到限制；而EEPROM配置模式，可對芯片的每個(gè)寄存器進(jìn)行配置，功能配置不受限制。本篇應(yīng)用筆記針對DS33Z11或DS33Z44的EEPROM配置模式，介紹如何編寫它們的EEPROM配置軟件。

SPI?串行EEPROM接口

DS33Z11/DS33Z44有一個(gè)4線SPI串行接口，因此可以外掛串行EEPROM對其初始化配置，正確設(shè)置工作模式控制引腳(HWMODE = 0、MODEC1 = 1、MODEC0 = 0)，DS33Z11/DS33Z44可以作為SPI主機(jī)，從串行EEPROM讀取配置數(shù)據(jù)。MOSI (主機(jī)輸出、從機(jī)輸入)和MISO (主機(jī)輸入、從機(jī)輸出)為數(shù)據(jù)線，SPICK為時(shí)鐘線，/SPI_CS為片選線，控制對EEPROM的訪問。CKPHA引腳用來配置MISO和MOSI信號(hào)的采樣及更新邊沿。MOSI數(shù)據(jù)可以在SPICK的上升沿或下降沿輸出。MISO數(shù)據(jù)可以在SPICK的上升沿或下降沿采樣。SPICK工作頻率為8.33MHz，從外部100MHz SYSCLKI分頻得到。

SPI EEPROM編程步驟

因?yàn)镈S33Z11/DS33Z44采用的是固定模式SPI存儲(chǔ)器讀指令，配合DS33Z11/DS33Z44使用的EEPROM必須是16kB (2048 x 8)的SPI串行EEPROM。小于16kB的SPI串行EEPROM需要使用不同的存儲(chǔ)器讀指令，兩種指令是不兼容的。初始上電復(fù)位后或/RST引腳觸發(fā)信號(hào)的上升沿之后開啟讀時(shí)序，SPI_/CS信號(hào)拉低，從數(shù)據(jù)線MOSI發(fā)出0b00000011 SPI讀指令，即可啟動(dòng)一次DS33Z11/DS33Z44的讀存儲(chǔ)器操作。隨后是16位地址為0x0000的二進(jìn)制地址，然后可以從數(shù)據(jù)線MISO讀取數(shù)據(jù)，SPI_/CS一直保持低電平，直到讀取所有數(shù)據(jù)并鎖存到DS33Z11/DS33Z44。從EEPROM讀取的數(shù)據(jù)長度取決于連接至EEPROM的是DS33Z11還是DS33Z44。圖1為DS33Z11/DS33Z44從EEPROM讀取數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。表1為DS33Z11的存儲(chǔ)器映射，表2為DS33Z44的存儲(chǔ)器映射。


圖1. SPI主機(jī)時(shí)序圖

表1. DS33Z11 EEPROM程序存儲(chǔ)器映射

Functional Block Address	Address Range for EEPROM Data (Hexadecimal)
Global registers	000 to 03F
Arbiter registers	040 to 07F
BERT registers	080 to 0BF
Serial interface Tx registers	0C0 to 0FF
Serial interface Rx registers	100 to 13F
Ethernet interface registers	140 to 17F
MAC register write 1 (MAC control)	180 to 186 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC register write 2 (MII data)	187 to 18D (7-byte record for MAC indirect write)
MAC register write 3 (MII address)	18E to 194 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC register write 4 (flow control)	195 to 19B (7-byte record for MAC indirect write)

表2. DS33Z44 EEPROM程序存儲(chǔ)器映射

Functional Block Address	Address Range for EEPROM Data (Hexadecimal)
Global registers	000 to 03F
Arbiter registers	040 to 07F
BERT registers	080 to 0BF
Serial interface 1 Tx registers	0C0 to 0FF
Serial interface 1 Rx registers	100 to 13F
Ethernet interface 1 registers	140 to 17F
Serial interface 2 Tx registers	180 to 1BF
Serial interface 2 Rx registers	1C0 to 1FF
Ethernet interface 2 registers	200 to 23F
Serial interface 3 Tx registers	240 to 27F
Serial interface 3 Rx registers	280 to 2BF
Ethernet interface 3 registers	2C0 to 2FF
Serial interface 4 Tx registers	300 to 33F
Serial interface 4 Rx registers	340 to 37F
Ethernet interface 4 registers	380 to 3BF
MAC 1 register write 1 (MAC control)	3C0 to 3C6 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 1 register write 2 (MII data)	3C7 to 3CD (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 1 register write 3 (MII address)	3CE to 3D4 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 1 register write 4 (flow control)	3D5 to 3DB (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 2 register write 1 (MAC control)	3DC to 3E2 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 2 register write 4 (flow control)	3E3 to 3E9 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 3 register write 1 (MAC control)	3EA to 3F0 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 3 register write 4 (flow control)	3F1 to 3F6 (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 4 register write 1 (MAC control)	3F7 to 3FD (7-byte record for MAC indirect write)
MAC 4 register write 4 (flow control)	3FE to 404 (7-byte record for MAC indirect write)

以太網(wǎng)的MAC寄存器采用間接尋址，使用μP并口總線模式配置時(shí)，需要多條寫指令。因?yàn)闊o法把這些間接尋址的寄存器直接映射到EEPROM存儲(chǔ)器，使用SPI串行EEPROM模式時(shí)，需要采用特殊的編程步驟實(shí)現(xiàn)寫操作。間接尋址MAC寄存器的寫操作采用7字節(jié)記錄，存放在EEPROM存儲(chǔ)器的最后。四個(gè)MAC寄存器(SU.MACCR、SU.MACMIID、SU.MACMIIA和SU.MACFCR)可以在EEPROM模式下配置。其余間接尋址MAC寄存器不需要配置，因?yàn)樗鼈兪荕AC狀態(tài)或狀態(tài)配置寄存器，不需要初始化。

7字節(jié)記錄的基礎(chǔ)是模擬μP對間接尋址MAC寄存器的寫步驟。記錄中的前四個(gè)字節(jié)包含32位數(shù)據(jù)，將寫入以太網(wǎng)MAC數(shù)據(jù)0至數(shù)據(jù)3寄存器(SU.MACWD0至SU.MACWD3)。記錄中隨后的兩個(gè)字節(jié)包含16位地址，將寫入以太網(wǎng)MAC的低字節(jié)、高字節(jié)地址寄存器(SU.MACAWL至SU.MACAWH)。最后，剩余字節(jié)寫入以太網(wǎng)MAC的讀/寫命令狀態(tài)寄存器(SU.MACRWC)，這將觸發(fā)數(shù)據(jù)到實(shí)際指定地址的寫操作。DS33Z44含有不同數(shù)量的間接寫寄存器，DS33Z44的第1路以太網(wǎng)接口與DS33Z11相同，有四個(gè)間接寫寄存器，而其余三路中，每路只有兩個(gè)間接寫寄存器，原因是只有一個(gè)MDIO口管理外部的PHY，通過MAC 1控制。因此，SU.MACMIID和SU.MACMIIA是僅有的有效MAC 1寄存器組。為了通過MAC 1的MDIO口控制多個(gè)外部PHY，所有PHY MDIO口都要連接在一起，并配置成同一外部地址。

表3列舉一個(gè)例子，將0x1018000C寫入以太網(wǎng)MAC控制寄存器(SU.MACCR)，間接地址為0x0000。如果需要關(guān)于DS33Z11/DS33Z44的SPI串口EEPROM編程支持，可通過后續(xù)參考文獻(xiàn)部分中的鏈接獲得。

表3. DS33Z11間接寫指令舉例

EEPROM 7-Byte Record	EEPROM Address Base from Table 1 (Hexadecimal)	EEPROM Address (Hexadecimal)	MAC Register Write 1 Used to Initialize SU.MACCR (Hexadecimal)
MAC data byte 1	Base + 00	180	0C - written to SU.MACWD0
MAC data byte 2	Base + 01	181	00 - written to SU.MACWD1
MAC data byte 3	Base + 02	182	18 - written to SU.MACWD2
MAC data byte 4	Base + 03	183	10 - written to SU.MACWD3
MAC address low	Base + 04	184	00 - written to SU.MACAWL
MAC address high	Base + 05	185	00 - written to SU.MACAWH
MAC write command	Base + 06	186	01 - written to SU.MACRWC

參考文獻(xiàn)

如需LAN至WAN的橋接設(shè)計(jì)的技術(shù)支持，請聯(lián)絡(luò)電信產(chǎn)品線的技術(shù)支持小組，可發(fā)送email至 [email protected](English only)，或致電972-371-6555 (美國)。