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图形适配器的作用及工作原理,电脑网卡的作用和功能

张世龙 05-12 18:26 35次浏览

网卡的功能和工作原理(1)随着网络技术的飞速发展,网卡在计算机内部输入输出总线的位数从8位上升到16位、32位甚至64位,网络端口的数据速率也达到114位然而,网卡的基本功能是提供与站点主机的接口电路、管理数据缓冲器、管理数据链路、编码和解码以及发送和接收网络信息。 这些功能在网卡中由不同的模块实现,但目前已经集成在一个或几个集成电路中。 图2-20是说明以太网卡各模块之间关系的结构图。

图2-20的接口控制器是门阵列芯片,包括网卡的多个端口寄存器和对应的控制电路。 网卡上设有容量相当大的收发缓冲器,其作用非常重要。 数据链路控制器EDLC是运行链路层协议CSMA/CD的核心部件。

)1)接口控制器

接口控制器负责网卡与主机之间的信息交换,还负责网卡上的各个模块的协调和管理。 因此,站点接口控制器电路包括两个部分,一个与站点主机连接,提供匹配电路,另一个是网卡的卡内控制电路,接收、解释和执行来自主机的控制命令,进行端口地址的解码从主机的角度看,网卡是外围设备,所以主机通过I/O总线控制网卡。 对应的是在接口控制器内包含多个寄存器和锁存器,例如网卡控制指令寄存器和状态寄存器等,负责网卡与主机之间的指令、状态、地址和数据的交换。

)2)地址缓存计数器ARC1

地址缓存计数器存储主机从中读取和写入数据的地址。 主机从网络接口卡的数据缓冲区读取和写入数据有两种方法。 一个是程序的读写,主机CPU首先将读写的起始地址写入ARC1,然后用IN/OUT命令读写。 每当CPU读取一个单元时,ARC1自动加1,指向数据缓冲区的下一个单元地址

另一种方式是直接内存访问(DMA )方式。 此时,主机的DMA控制器对网卡分配1条通道,作为网卡数据的输入输出通道。 主机将网卡数据缓冲器的起始地址写入ARC1,并与DMA控制电路配合,以主机存储器和网卡数据缓冲器的直接块为单位交换数据。 ARC1也用作数据链路控制器(EDLC )的地址指针寄存器。 EDLC向internet发送数据帧时,也会从数据缓冲区读取数据,每次发送一个单元时自动将ARC1加1。

(3)地址锁存计数器(ARC2 ) )。

数据链路控制器是网卡向网络发送和接收数据的控制中心,当EDLC从网络接收数据帧时,ARC2是EDLC的计数器,每次接收单元时在ARC2上加1 ARC2R的初始值必须设置为0。 也就是说,收到的数据必须从数据缓冲区0单元中存储。 接收过程成功完成后,ARC2将存储接收数据的实际长度。 如果接收过程中发生错误,EDLC将清除ARC2,然后数据的接收仍将从数据缓冲区0单元中保存。

)4)使用网卡控制指令寄存器(廉价航空公司)和状态寄存器(LCS )

该廉价航空公司是8位寄存器,用于存储主机到网卡的控制命令。 主机将命令直接写入廉价航空公司,实现主机对网卡的控制。 接口控制器读取、解释和执行这些命令。

LCS是一个8位寄存器,用于存储网卡的各种操作状态,包括发送状态、接收状态、测试状态、DMA传输状态和中断状态。 接口控制器根据网卡的当前状态填写LCS,主机可以直接读取LCS的状态内容,了解网卡的工作情况。

廉价航空公司和LCS是双向交互的一对寄存器,构成主机和网卡之间的控制信息信道。

)5)网卡站地址寄存器((REA ) ) ) ) ) ) ) )。

NIC站地址寄存器中保存有NIC和站地址。 以太网中的站点有6B可以识别自己

的功能和机制(1) )。

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