基于82551的以太网测试与验证系统

2015-12-05徐晓斌张国贤庞立鹏

电子与封装 2015年1期

关键词：网络接口应用层板卡

张荣，徐晓斌，罗晟，张国贤，庞立鹏

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡 214035）

1 引言

在网络接口芯片的设计验证过程中，不仅要测试电参数，而且还要对协议和通信性能进行测试验证，单靠测试机已无法满足设计验证需要，因此设计了一套基于网络接口芯片的以太网应用与验证系统。可以进行寄存器级和指令级验证和调试，对芯片进行协议功能测试。

2 系统设计

2.1 系统功能

系统支持寄存器级和指令级验证和调试以及通信协议测试。具体功能点见表1。

2.2 系统框架

系统框架如图1所示。系统由硬件板卡、驱动、应用程序三部分组成。硬件板卡主要负责搭载网络接口芯片，它通过PCI接口与PC机相连。驱动部分其底层为网络接口芯片驱动[1]，其上有两个分支，一条通过NDIS到TCP/IP从而与应用层连接，另一条则从芯片驱动引入一个WDM接口，响应上层IRP请求[2]。应用层利用Socket和底层接口与驱动连接[3]。底层接口实现应用层与WDM驱动之间的连接，它使用Windows接口IOCTL实现应用层与驱动层之间的通信。应用层实现了人机交互界面和数据通信功能。

表1 系统功能表

图1 系统框架图

3 驱动设计

图2 驱动框架UML模型图

本系统设计的驱动为NDIS-WDM型小端口驱动[4]。使用开发工具Driver Studio和WDK。驱动模型如图2所示。驱动框架提供了若干个hook接口，通过实现这些函数，完成驱动的开发。

驱动设计UML模型如图3所示。主要设计了5个类来完成各自相应的工作，其中E100bexDriver负责注册驱动。E100bexAdapter负责数据设备初始化、数据收发、管理中断等。E100bexCard类主要负责对网络接口芯片进行操作，直接与硬件进行交互。E100bexPciInformation负责PCI信息采集，通过一定的接口将PCI的信息导出。E100bexPhy 负责PHY相关操作。当驱动加载以后，其流程如图4所示。

图3 驱动UML模型图-类图

图4 驱动工作流程图

4 应用软件设计

4.1 应用软件总体框架

应用软件框架如图5所示，主要由应用层和接口两部分组成。应用界面层主要负责人机交互，提供各种操作接口，接口负责对驱动接口进行封装，负责提供WDM接口。使用SOCKET进行网络通信。

图5 应用软件层次图

图6为应用软件工作流程图，首先执行初始化工作，初始化完成后，打开设备，根据不同的需求执行不同的分支，完成相应的功能。

4.2 应用层设计

应用层框架如图6所示，采用多文档系统，使用文档视图架构，主要有主框架、子框架、对话框构成，使用MFC类库进行编程[5]。主框架负责创建工具栏、状态栏，创建主窗口，接受并响应用户指令。子框架从CMDIChildWndEx类继承而来，完成其应有的功能。主框架和子框架一起构成多文档应用程序的整体框架。应用层软件由多个界面组成，其层次如图7所示。