该串口桥可通过一组命令工作在配置模式,其中UART(SCI)或SPI用于配置功能。在配置模式,可改变MAC、IP、掩膜、网关和服务器地址等各种选项。

可以指定是使用静态还是动态地址,而诸如连接哪个端口以及客户机/服务器实现地址等TCP参数也是可配置的。可修改的UART参数包括端口、波特率、奇偶校验、位数、停止位和流量控制(硬件或软件)。最后,可对SPI进行端口、波特率、极性、相位、主/从和轮询/中断处理等配置。

当该参考设计工作在桥模式,串口收到的字符被发送到以太网,反之亦然。串口转以太网桥工作在两个接口之间,其目的是在这两个接口间提供高速数据传输。

连接串口与以太网

快速以太网控制器(FEC)是飞思卡尔的MAC实现。FEC在缓冲区描述符表中存储RX和TX数据包。缓冲区描述符包括大多缓冲区描述符状态和控制标志、接收或发送数据的缓冲区长度以及与接收或传送操作相关的缓冲区指针。

当诸如以太网这样的高速接口试图连接到UART或SPI等低速接口时,必须采用流量控制协议作为速度适配器。以太网没有流量控制功能,这点与TCP/IP不同。UART具有软件和硬件流量控制功能。

当应用需要进行持续数据传送时,若串口桥应用没能以同一速率对数据进行处理,则数据会迅速填满UART的软件缓冲器。确定工作波特率和UART缓冲区大小时需格外小心,因为当使用实时操作系统(RTOS)时,这两个因素会影响到运行任务的实现及其优先级。

SPI通信没有流量控制。不应改变其软件驱动器以在通信中增加额外的头文件。应在应用层通过采用响应或其它定制流量控制协议来实现流量控制。

借助流量控制协议可以轻松中止通讯。但若频繁发生这种中止情况,通信性能将会降低,特别是对诸如UART和SPI等串口协议来说。可以通过UART或SPI硬件缓冲区(通常1~4字节长)解决该性能问题。为尽可能减少延误,采用中断来通知应用桥何时可以发送字符。

但是,向UART硬件缓冲区要求可用空间的中断请求和缓冲区相应该请求之间的延迟必须予以考虑。通过在桥应用和UART控制器间加入软件缓冲区可缩短该延迟。采用这种方式,应用桥可填充软件缓冲区,而UART ISR(中断服务程序)可逐字符地取走数据,直至软件缓冲区被清空。该技术减少了流量控制中止通信的次数,提升了整体性能。对UART接收来说,软件缓冲区对存储所有可以接收到的字符来说很重要。

以太网数据包由数据和协议报头组成。对串口转以太网桥应用而言,有效的以太网数据包是通过在数据部分使用可能多的字节数组成。这将抵消所需报头部分带来的开销。