[发明专利]基于数据描述符的MAC软硬件交互方法及其硬件实现装置

权利要求书

1.一种基于数据描述符的MAC软硬件交互方法，其特征在于，该方法包括：

软件部分将本次发送或待接收的帧数据信息及其控制信息组成发送或接收数据描述符(Tx/Rx Descriptor)，并发送给硬件部分完成对本次帧数据发送或接收的控制操作；

在硬件架构设计中开放系统控制/状态寄存器堆(Sys_Ctrl/Sys_StaRegister Banks)与发送/接收状态寄存器堆(Tx/Rx Status Register Banks)，以分别实现软、硬件之间的常规收发控制以及本次数据传输的控制及状态反馈；

发送/接收描述符缓存控制器(Tx/Rx_DescBuff)完成对描述符的解析，并对协议控制单元(PCU)的数据收发操作进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于数据描述符的MAC软硬件交互方法，其特征在于，所述数据描述符包括发送描述符(Tx Descriptor)和接收描述符(Rx Descriptor)，其中发送描述符至少包含有一个ID字段、一个Buff_Len字段、一个Buff_Ptr字段、一个Frame_Len字段、一个Frame Type字段、一个Link_Ptr字段和若干发送控制字段；接收描述符至少包含一个ID字段、一个Buff_Len字段、一个Buff_Ptr字段和一个Link_Ptr字段。

3.根据权利要求2所述的基于数据描述符的MAC软硬件交互方法，其特征在于，所述数据描述符以链表的形式储存于外部地址空间，其ID字段表示该描述符的唯一标识，Buf_Ptr和Buf_Len给出了待发送或接收数据的外部地址和长度，Link_Ptr字段为链接到下一个数据描述符的外部地址空间。描述符的其余数据域为与帧发送相关的控制信息。

4.根据权利要求1所述的基于数据描述符的MAC软硬件交互方法，其特征在于，所述帧数据发送(Tx)过程主要包括如下步骤：

步骤1、MAC控制器软件部分将描述符在外部存储器中的地址写入硬件中某一发送描述符缓存控制器(Tx_DescBuff)的描述符地址寄存器(Tx_DP)，并同时向该发送描述符缓存控制器的发送使能寄存器(Tx_En)置“1”；

步骤2、该Tx_DescBuff按照Tx_DP中的描述符地址读入该描述符；

步骤3、Tx_DescBuff正常处理该描述符，并将数据传输任务分配给一个Tx_DMA，后者根据描述符中的Buff_Ptr以及Buff_Len读取指定的发送数据；

步骤4、Tx_DescBuff控制器根据该描述符的控制信息完成对协议控制单元(PCU)数据传输操作的控制；

步骤5、Tx_DescBuff检测当前描述符中More数据域是否为空，若为1，则根据当前描述符中Link_Ptr的值读入下一个发送描述符，之后重复步骤2；若More数据域为空，则说明一帧数据已经完全处理完，则该Tx_DescBuff更新对应的发送状态寄存器(Tx_Status Register)，将当前描述符对应数据帧的发送状态写入该状态寄存器以便软件部分读取；

步骤6，当处理完该描述符后，如果当前的Tx_DescBuff所处理的当前描述符的Link_Ptr数据域非空，则将将当前描述符的Link_Ptr中的地址传递给下一个Tx_DescBuff的Tx_DP寄存器，之后下一个Tx_DescBuff重复步骤2；

步骤7，如果当前Tx_DescBuff所处理的描述符的Link_Ptr数据域为空，则说明当前链表指针已经处理完毕；系统下一次进行操作会重复步骤1。

5.根据权利要求4所述的基于数据描述符的MAC软硬件交互方法，其特征在于，步骤1中所述MAC软件部分将描述符写入硬件Tx_DescBuff的过程，具体包括：

步骤11、系统软件部分根据待发送帧的具体要求，生成发送描述符并将其存储于以desc_addr为首地址的外部存储空间中；

步骤12、软件部分查询Central Controller中包含的N个Tx_DescBuff的状态位，获取某一空闲Tx_DescBuff的使用权；

步骤13、软件部分向该空闲Tx_DescBuff的Tx_DP寄存器写入desc_addr，并将其Tx_En位置“1”，允许其开始进行帧数据发送。