DS33Z11/DS33Z44 EEPROM編程指南

摘要：Dallas Semiconductor的以太網鏈接及傳輸處理芯片(ELITE)產品線在廣域網(WAN)與局域網(LAN)之間構建了一個橋梁。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，由于芯片引腳數有限，有些功能的配置會受到限制；而EEPROM配置模式，可對芯片的每個寄存器進行配置，功能配置不受限制。本篇應用筆記針對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，正確設置工作模式控制引腳(HWMODE = 0、MODEC1 = 1、MODEC0 = 0)，DS33Z11/DS33Z44可以作為SPI主機，從串行EEPROM讀取配置數據。MOSI (主機輸出、從機輸入)和MISO (主機輸入、從機輸出)為數據線，SPICK為時鐘線，/SPI_CS為片選線，控制對EEPROM的訪問。CKPHA引腳用來配置MISO和MOSI信號的采樣及更新邊沿。MOSI數據可以在SPICK的上升沿或下降沿輸出。MISO數據可以在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

因為DS33Z11/DS33Z44采用的是固定模式SPI存儲器讀指令，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器讀指令，兩種指令是不兼容的。初始上電復位后或/RST引腳觸發信號的上升沿之后開啟讀時序，SPI_/CS信號拉低，從數據線MOSI發出0b00000011 SPI讀指令，即可啟動一次DS33Z11/DS33Z44的讀存儲器操作。隨后是16位地址為0x0000的二進制地址，然后可以從數據線MISO讀取數據，SPI_/CS一直保持低電平，直到讀取所有數據并鎖存到DS33Z11/DS33Z44。從EEPROM讀取的數據長度取決于連接至EEPROM的是DS33Z11還是DS33Z44。圖1為DS33Z11/DS33Z44從EEPROM讀取數據的時序圖。表1為DS33Z11的存儲器映射，表2為DS33Z44的存儲器映射。


圖1. SPI主機時序圖

表1. DS33Z11 EEPROM程序存儲器映射

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)

以太網的MAC寄存器采用間接尋址，使用μP并口總線模式配置時，需要多條寫指令。因為無法把這些間接尋址的寄存器直接映射到EEPROM存儲器，使用SPI串行EEPROM模式時，需要采用特殊的編程步驟實現寫操作。間接尋址MAC寄存器的寫操作采用7字節記錄，存放在EEPROM存儲器的最后。四個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，因為它們是MAC狀態或狀態配置寄存器，不需要初始化。

7字節記錄的基礎是模擬μP對間接尋址MAC寄存器的寫步驟。記錄中的前四個字節包含32位數據，將寫入以太網MAC數據0至數據3寄存器(SU.MACWD0至SU.MACWD3)。記錄中隨后的兩個字節包含16位地址，將寫入以太網MAC的低字節、高字節地址寄存器(SU.MACAWL至SU.MACAWH)。最后，剩余字節寫入以太網MAC的讀/寫命令狀態寄存器(SU.MACRWC)，這將觸發數據到實際指定地址的寫操作。DS33Z44含有不同數量的間接寫寄存器，DS33Z44的第1路以太網接口與DS33Z11相同，有四個間接寫寄存器，而其余三路中，每路只有兩個間接寫寄存器，原因是只有一個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列舉一個例子，將0x1018000C寫入以太網MAC控制寄存器(SU.MACCR)，間接地址為0x0000。如果需要關于DS33Z11/DS33Z44的SPI串口EEPROM編程支持，可通過后續參考文獻部分中的鏈接獲得。

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

如需LAN至WAN的橋接設計的技術支持，請聯絡電信產品線的技術支持小組，可發送email至 telecom.support@dalsemi.com(English only)，或致電972-371-6555 (美國)。