[發(fā)明專利]一種基于FSMC總線的超多數(shù)量以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展電路

在審

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• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112558529A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張桂賢;陳夢璐;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 大連科技學(xué)院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發(fā)明提供一種基于FSMC總線的超多數(shù)量以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展電路，包括以太網(wǎng)芯片、單片機(jī)以及譯碼器；其中以太網(wǎng)芯片的并行總線接口包括2根地址線、8根數(shù)據(jù)線以及1根片選線；單片機(jī)的FSMC總線包括25根地址線、16根數(shù)據(jù)線以及4根片選線；在FSMC總線的25根地址線中，其中2根地址線連接以太網(wǎng)芯片的2根地址線，剩下23根地址線屬于空閑狀態(tài)；FSMC總線中空閑狀態(tài)的23根地址線和FSMC片選信號NE3控制譯碼器輸出以太網(wǎng)芯片的片選信號。本發(fā)明僅占用FSMC總線的一個片選信號，充分利用FSMC總線的空閑地址線進(jìn)行片選信號的擴(kuò)展，不依賴于FSMC之外的IO引腳，能夠控制8388608(2²³)個W5300S芯片。本發(fā)明使得W5100S芯片的設(shè)計更加靈活、高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展電路技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種基于FSMC總線的超多數(shù)量以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展電路。

背景技術(shù)

除了交換機(jī)之外的以太網(wǎng)設(shè)備，普遍采用1-2個以太網(wǎng)接口。在某些特殊領(lǐng)域，為了數(shù)據(jù)的完全隔離或其他用途，可能會采用多路以太網(wǎng)設(shè)備或者超多路以太網(wǎng)設(shè)備。目前市面上的處理器普遍無法實(shí)現(xiàn)超多路以太網(wǎng)設(shè)備，需要外擴(kuò)以太網(wǎng)。而外擴(kuò)以太網(wǎng)方法很多，其中可采用W5100S芯片進(jìn)行外擴(kuò)。W5100S芯片是WIZnet公司推的以太網(wǎng)控制器芯片，內(nèi)部集成全硬件TCP/IP協(xié)議棧，包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層(MAC)和10Base-T/100Base-T以太網(wǎng)物理層(PHY)，支持自動協(xié)商(10/100-Based全雙工/半雙工)。單片機(jī)使用者可以方便快捷的通過并行總線接口控制W5100S芯片來擴(kuò)展以太網(wǎng)接口。

基于W5100S芯片的外擴(kuò)以太網(wǎng)方案，目前普遍使用的設(shè)計方案是STM32F103單片機(jī)的FSMC(靜態(tài)存儲器控制器)總線控制W5100S芯片，可以實(shí)現(xiàn)高效快速的數(shù)據(jù)訪問。由于STM32F103單片機(jī)的FSMC總線的片選數(shù)量是確定的，例如常用的NOR/PSRAM控制塊的片選引腳為NE1—NE4,共計4個片選信號，即可以擴(kuò)展4片W5100S芯片。并且如果同時使用了NE1—NE4，那么由于片選引腳的占用，將無法擴(kuò)展SRAM等芯片。另外，還有一些現(xiàn)有技術(shù)采用普通IO作為片選信號，該方法增加了IO操作，沒有充分利用FSMC總線的特點(diǎn)，無法發(fā)揮FSMC總線的最佳性能。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種基于FSMC總線的超多數(shù)量以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展電路。本發(fā)明僅占用FSMC總線的一個片選信號，充分利用FSMC總線的空閑地址線進(jìn)行片選信號的擴(kuò)展，不依賴于FSMC之外的IO引腳，能夠控制8388608(2²³)個W5300S芯片。本發(fā)明使得W5100S芯片的設(shè)計更加靈活、高效。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種基于FSMC總線的超多數(shù)量以太網(wǎng)芯片擴(kuò)展電路，包括以太網(wǎng)芯片、單片機(jī)以及譯碼器；其中：

所述以太網(wǎng)芯片的并行總線接口包括2根地址線、8根數(shù)據(jù)線以及1根片選線；

所述單片機(jī)的FSMC總線包括25根地址線、16根數(shù)據(jù)線以及4根片選線；

在所述FSMC總線的25根地址線中，其中2根地址線連接所述以太網(wǎng)芯片的2根地址線，剩下23根地址線屬于空閑狀態(tài)；

所述FSMC總線中空閑狀態(tài)的23根地址線和FSMC片選信號NE3控制譯碼器輸出以太網(wǎng)芯片的片選信號。

進(jìn)一步地，所述譯碼器包括使能引腳、輸入引腳以及輸出的片選信號；其中：

所述使能引腳連接所述FSMC片選信號NE3；

所述譯碼器的輸入引腳任意連接所述FSMC總線中2根或2²³根空閑狀態(tài)的地址線；

所述譯碼器輸出的片選信號分別連接所述以太網(wǎng)芯片的片選信號。

進(jìn)一步地，所述以太網(wǎng)芯片的8根數(shù)據(jù)線連接所述單片機(jī)中的8根數(shù)據(jù)線。