楊浦網(wǎng)絡(luò)水晶頭規(guī)格
發(fā)布時間：2023-01-29 01:38:26
楊浦網(wǎng)絡(luò)水晶頭規(guī)格
摘要：為適應(yīng)RFID 讀寫器在不同應(yīng)用系統(tǒng)中的要求，開發(fā)了一種以MSP430F149 單片機為核心的具有嵌入式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的手持式RFID 讀寫器。文中介紹RFID 讀寫器中單片機與以太網(wǎng)控制器RTL8139 組成的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計方法，實現(xiàn)了手持式RFID 讀寫器接入Internet 網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信。RFID 技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于身份識別、防偽應(yīng)用、供應(yīng)鏈應(yīng)用、公共交通管理、物流管理、生產(chǎn)線自動化與過程控制、容器識別等領(lǐng)域。由于手持式RFID讀寫器的存儲器容量有限，保存在讀寫器中的數(shù)據(jù)可以通過USB 等接口傳送到計算機中進行處理，但為更方便快捷地將讀寫器中的數(shù)據(jù)傳送到遠程的計算機系統(tǒng)中，將便攜設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化是解決上述問題的有效途徑之一。但目前的手持式RIFD 讀寫器并不具備與互聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)接口。另外，手持式RFID 讀寫器是通過內(nèi)部所裝有的電池進行供電，所以降低其工作功耗也是主要問題之一。而MSP430F149 單片機是一款16 位超低功耗的處理芯片，它將多個不同功能的模擬電路，數(shù)字電路模塊集成于一身，適合應(yīng)用與需要電池供電的便攜式儀器儀表中。因此，文中主要介紹手持式RFID 讀寫器中MSP430F149 單片機與以太網(wǎng)控制器RTL8139 接口的硬件設(shè)計的方法，以及相應(yīng)的硬件設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計和TCP /IP 協(xié)議棧的處理方法。1 網(wǎng)絡(luò)接口硬件結(jié)構(gòu)。1. 1 網(wǎng)絡(luò)接口手持式RFID 讀寫器是便攜式射頻識別系統(tǒng)的主要設(shè)備，其網(wǎng)絡(luò)接口主要由MSP430 單片機與以太網(wǎng)控制器RTL8139 塊等組成。其網(wǎng)絡(luò)接口硬件結(jié)構(gòu)如圖1 所示。根據(jù)便攜設(shè)備的低功耗要求，MSP430 單片機采用MSP430F149,具有超低功耗、強大處理能力、豐富片上外圍模塊及多種存儲器形式等功能，其中有2 個具有中斷功能的8 位并行端口P1與P2和4 個8 位的通用并行端口P3、P4、P5與P6,可以滿足和以太網(wǎng)控制器的接口，而且能夠?qū)崿F(xiàn)RFID 讀寫器的其他接口功能。隔離變壓器選用PM34 - 1006M10 /100 /1000M 變壓器。采用RTL8139 以太網(wǎng)控制器作為網(wǎng)絡(luò)接口。由于RTL8139 是PCI 總線接口，不能直接與8 位的MCU 接口，需要一個PCI 接口進行轉(zhuǎn)接。單片機在進行外部存儲器操作時采用的信號有P0口、P2口、ALE以及RD 和WR 信號。其中，P0口為地址（ 低8 位） /數(shù)據(jù)復(fù)用，P2口為高8 位地址信號； ALE 為地址鎖存信號，為高電平時將P0口的值鎖存到低8 位數(shù)據(jù)線上； RD 和WR 為讀寫有效信號，低電平有效。因此，PCI 接口實際上是起到一個從單片機讀寫時序到32位PCI 讀寫時序轉(zhuǎn)換的作用。1. 2 RTL8139 的結(jié)構(gòu)及編程接口RTL8139 是臺灣Realtek 公司生產(chǎn)的一種高度集成的全面支持IEEE802. 3 標準的以太網(wǎng)控制器芯片，支持微軟的PnP 規(guī)范。利用雙絞線可以和全雙工網(wǎng)絡(luò)交換機相連接，能夠同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。支持UTP（ Unshielded Twisted Paired） ,AUI（ Attachment UnitInterface） 自動偵測。支持IO 地址全解碼模式。其主要特性如下：（1）符合Ethernet Ⅱ 和IEEE802. 3 （ 10Base5,10Base2,10BaseT） 標準。（2）支持跳線和免跳線兩種工作方式。（3）全雙工，收發(fā)可同時達到100 Mbit·s - 1 的速率。（4）支持32 位數(shù)據(jù)PCI 總線。（5）允許3 個診斷LED 可編程輸出。（6）128 腳LQFP 封裝，縮小了PCB 尺寸。PCI 總線信號有3. 3 V 標準和5 V 標準，信號線眾多，但并不是所有的PCI 設(shè)備都使用全部的PCI 接口信號，實際只使用需要的即可。RTL8139AS 以太網(wǎng)控制器遵循3 V 標準，并且只使用了PCI 總線信號中的以下部分： AD[31: 0]為數(shù)據(jù)信號復(fù)用總線。FRAME 為幀周期信號，由當前主設(shè)備驅(qū)動，表示一次訪問的開始和持續(xù)時間。IRDY 為主設(shè)備準備好信號。TRDY 為從設(shè)備準備好信號。C /BE 為總線命令和字節(jié)使能復(fù)用信號。地址期是總線命令，數(shù)據(jù)期是字節(jié)使能。IDSEL 為初始化設(shè)備選擇信號。在參數(shù)配置讀寫傳輸期間，用作片選。對于只有一個PCI 設(shè)備的情況，它可以總接高電平。RST 為復(fù)位信號。CLK 為系統(tǒng)時鐘信號，頻率范圍DC ~ 33 MHz.以上信號都在CLK 的上升沿有效。INTA 為中斷請求信號，RTL8139數(shù)據(jù)準備好后可以用來向主控制器發(fā)出中斷DEVSEL 為設(shè)備選擇信號，表明驅(qū)動它的設(shè)備已成當前訪問的設(shè)備，由于系統(tǒng)中，RTL8139 是單一的PCI 設(shè)備，因此該信號可以不用。2 網(wǎng)絡(luò)接口軟件結(jié)構(gòu)RFID 讀寫器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口軟件主要包括硬件設(shè)備驅(qū)動程序、TCP /IP 協(xié)議棧、應(yīng)用協(xié)議和其他用戶應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)接口軟件的流程如圖3 所示。其中應(yīng)用協(xié)議和其他用戶應(yīng)用程序?qū)⒃诙伍_發(fā)時根據(jù)RFID 讀寫器的具體功能要求進行設(shè)計，這里主要介紹硬件設(shè)備驅(qū)動程序、TCP /IP 協(xié)議棧的實現(xiàn)方法。2. 1 硬件設(shè)備驅(qū)動程序硬件設(shè)備驅(qū)動是將PCI 接口當作單片機的外部存儲器看待，單片機以讀寫外部存儲器的時序?qū)CI 接口進行讀寫，再由PCI 接口將這種讀寫操作時序轉(zhuǎn)換成PCI 時序?qū)σ蕴W(wǎng)控制器進行操作。主要包括3 個部分，網(wǎng)絡(luò)初始化，發(fā)送控制和接收控制。主要完成對CR,TCR,RCR IMR ISR,RBSTART,MAR 等寄存器操作。發(fā)送控制過程在網(wǎng)絡(luò)中，幀傳輸?shù)倪^程是發(fā)送方將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按幀格式要求封裝成幀，然后同過網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的傳輸線上。發(fā)送程序框圖如圖4所示。接收控制過程分成2 步，第1 步是根據(jù)哈稀算法判斷數(shù)據(jù)包是否是本地的數(shù)據(jù)包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數(shù)據(jù)包達到了RCR 寄存器預(yù)先設(shè)定閾值，把數(shù)據(jù)報放入RX_BUFF.第2 步主機程序?qū)X_BUFF 里的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存進行處理。2. 2 TCP /IP 協(xié)議棧TCP /IP 實質(zhì)上是一系列協(xié)議的總稱，是實現(xiàn)Internet通訊必不可少的部分，包括十幾個協(xié)議標準，在這里要實現(xiàn)的是通過網(wǎng)絡(luò)讀取居民用表的讀數(shù)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量少且對實時性要求不高，不需要全部的協(xié)議，只要實現(xiàn)幾個必備的即可，權(quán)衡之下，求在最小代碼、最小資源需求和功能實現(xiàn)間取得一個平衡： 只實現(xiàn)了ICMP、TCP、IP、ARP 4 個協(xié)議，組成一個小型化的TCP /IP 協(xié)議。因為任何一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀要發(fā)送時都必須要知道對方的物理地址，這能過ARP 協(xié)議獲得，所以要實現(xiàn)ARP 協(xié)議。而IP 協(xié)議是TCP, ICMP協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸格式； TCP 協(xié)議提供可靠的，可重組服務(wù)； 而ICMP 協(xié)議是調(diào)試時所不可缺少的。另外，在實現(xiàn)重發(fā)功能時，大多的做法是應(yīng)用層不參與，當需要重發(fā)時，由TCP /IP 協(xié)議把存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)再發(fā)送一次即可，但在以單片機為主處理器的情況下，因為單片機自身的資源有限，為了減少RAM 的使用，可以在需要重發(fā)時再由應(yīng)用層產(chǎn)生這一幀數(shù)據(jù)即可，這無需太多的時間。這樣也不必每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)都要存在緩沖區(qū)中以備重發(fā)時使用，進一步節(jié)省了RAM。3 實驗結(jié)果及分析將手持式RFID 讀寫器通過網(wǎng)線連入局域網(wǎng)交換機，預(yù)先將讀寫器的IP 地址設(shè)置為192. 168. 1. 37,啟動讀寫器、交換機及電腦，在電腦的命令終端輸入ping192. 168. 1. 37 命令在電腦中打開RFID 綜合管理系統(tǒng)，將實驗用RFID 卡放入手持式RFID 讀寫器后，綜合管理系統(tǒng)讀到信息手持式RFID 讀寫器將讀到的實驗卡信息，通過局域網(wǎng)交換機成功地傳輸?shù)诫娔X的綜合管理系統(tǒng)當中，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)接口的功能。4 結(jié)束語設(shè)計的手持式RFID 讀寫器網(wǎng)絡(luò)接口硬件采用MSP430F149 作為控制芯片，選用PM34 - 1 006M10 /100 /1 000M 變壓器作為隔離變壓器，以及全面支持IEEE802. 3 標準高度集成的RTL8139 作為以太網(wǎng)控制器芯片，整個系統(tǒng)具有超低功耗等優(yōu)點，實現(xiàn)了RFID 讀寫器的網(wǎng)絡(luò)化功能，為提高產(chǎn)品的競爭力創(chuàng)造了條件。同時，網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動程序及TCP /IP C 語言進行開發(fā)，具有較好的可讀性和移植性，可以提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期。
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為了研制出具有國際水準的光纖成套設(shè)備，李詩愈帶領(lǐng)團隊在研發(fā)生產(chǎn)一線潛心鉆研了二十余年。他從光纖制造技術(shù)的頂層要求入手，在光纖最核心的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計進行源頭創(chuàng)新，解決了小彎曲半徑條件下附加損耗增大、無法通信的難題，一舉扭轉(zhuǎn)我國光纖行業(yè)面臨的知識產(chǎn)權(quán)桎梏。在提高單臺設(shè)備產(chǎn)能與效率方面，李詩愈帶領(lǐng)團隊突破PCVD傳統(tǒng)的光纖預(yù)制棒低沉積速率工藝，大膽地將微波腔體尺寸擴大，提高沉積反應(yīng)氣體流量，使沉積速率提高1倍，光纖預(yù)制棒產(chǎn)能翻1倍，生產(chǎn)效率提高100％。為解決光纖的工藝實現(xiàn)問題，李詩愈提出了“三步法”，開創(chuàng)了將“VAD+PCVD+OVD”三種光棒工藝完美結(jié)合于低成本高效率的彎曲不敏感光纖的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，并實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。武漢郵科院由此自主開發(fā)出PCVD和高速拉絲裝備，使我國成為掌握光纖制造高性能成套裝備技術(shù)的四個大國之一。國際光纖專家專程來考察學習并給予高度贊賞。伴隨著國家光通信的快速發(fā)展，科研人員出身的李詩愈從研發(fā)崗位走到了企業(yè)高層管理者的位置。他積極推動產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用工作，不斷促進研究成果的快速轉(zhuǎn)化，其開發(fā)的產(chǎn)品在國內(nèi)及國際市場上都取得巨大的經(jīng)濟效益。其中，僅“低損耗單模光纖光纜”、“彎曲不敏感單模及多模光纖光纜”產(chǎn)品累計銷售超過20多億元。十二五期間，在企業(yè)管理變革、增量文化的影響下，李詩愈帶領(lǐng)著光纖光纜團隊精耕細作，以客戶需求為導(dǎo)向，實現(xiàn)光纖光纜產(chǎn)銷量由1000萬芯公里提升到4000萬芯公里，近三年為國家寬帶信息化建設(shè)提供超億芯的光纖光纜產(chǎn)品。
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摘要 基于VxWorks操作系統(tǒng)，以S3C4480為核心CPU，用RTL8019作網(wǎng)絡(luò)控制器，設(shè)計并實現(xiàn)了嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口。本方案在兼顧成本的同時，更加注重較高的可靠性和較強的實用性，因此具有一定的推廣價值。VxWorks操作系統(tǒng)以其高度的可靠性、優(yōu)秀的實時性、靈活的可裁減性等優(yōu)勢在嵌入式系統(tǒng)中備受關(guān)注，廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)；而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合已成必然。VxWorks是最早在其內(nèi)核中加入TCP／IP協(xié)議的嵌入式實時操作系統(tǒng)。如何設(shè)計基于VxWorks的網(wǎng)絡(luò)接口，是擺在嵌入式開發(fā)人員面前的首要課題。本設(shè)計以三星公司的ARM7(S3C44B0)為核心CPU，開發(fā)了VxWorks下的網(wǎng)絡(luò)接口，包括硬件設(shè)計和軟件實現(xiàn)兩個部分。1 硬件設(shè)計核心CPU采用三星公司的S3C4480。S3C4480采用ARM7TDMI內(nèi)核，它通過提供全面的、通用的片上外設(shè)，大大減少了系統(tǒng)電路除處理器以外的元器件配置，降低了系統(tǒng)成本。網(wǎng)絡(luò)接口芯片采用Realtek公司生產(chǎn)的RTL8019AS。它是一款高度集成的以太網(wǎng)控制器，不僅集成了MAC(介質(zhì)訪問控制)子層和物理層的性能，而且與NE200O兼容，具有軟件可移植性強以及價格低廉等優(yōu)點。S3C4480與RTL8019AS的硬件接口原理如圖l所示。從圖1中可以看出，RTL8019AS的使能端連到S3C44B0的nGCS3，因此它的地址映射在系統(tǒng)的Bank3上，基地址為Ox06000000。RTL8019AS支持8位／16位數(shù)據(jù)總線，在本電路中采用16位方式。RTL8019AS共有32個輸入／輸出地址，對應(yīng)地址偏移量為Ox00～Oxlf?，F(xiàn)分別說明如下：①Ox00～OxOf的16個地址，為寄存器地址。②0xlO～0x17的8個地址，為數(shù)據(jù)讀寫端口地址。它們都是一樣的，每個都可以用來做數(shù)據(jù)讀寫端口，只要用其中一個就可以了。③Oxl8～0xlf的8個地址，為復(fù)位端口。它們的功能都是一樣的。但需要注意，實際上只有0x18、0xla、Oxk、Oxle這幾個復(fù)位端口是有效的，其他不要使用；因為有些兼容卡不支持0x19、0xlb、0xld等奇數(shù)地址的復(fù)位。在軟件設(shè)計時，尤其要注意以下兩點：①RTL8019As的地址線從SAO～SA4依次連到S3Cd480的ADDRl～ADDR5上，因此，RTL8019的寄存器地址要左移1位。②RTL8019AS使用EXINTl中斷，且上升沿觸發(fā)。
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21ic訊 在推出手指大小、極為靈活的微型網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備后，RAD 數(shù)據(jù)通信公司 (RAD Data Communications) 改變了以太網(wǎng)服務(wù)行業(yè)的規(guī)則。RAD 的最新微型網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備 (MiNID) 是一種功能齊全、高度智能化的小封裝熱插拔 (簡稱 SFP) 解決方案，可以插入任何生產(chǎn)商生產(chǎn)的主機設(shè)備的 SFP 空槽中。當一個 SFP 設(shè)備插入到正在申請專利的套管后，它能夠變?yōu)檫\營商以太網(wǎng)分界和服務(wù)等級協(xié)議 (SLA) 驗證設(shè)備，提供遠程服務(wù)監(jiān)控和故障隔離功能。袖珍型 MiNID 完全迎合了小蜂窩回程應(yīng)用、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)和運營商批發(fā)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)終端的需求。RAD 營銷副總裁 Amir Karo 解釋道：“MiNID 具有以太網(wǎng)分界和性能監(jiān)控功能，因此服務(wù)提供商、批發(fā)運營商和移動運營商有了此產(chǎn)品便能夠進行服務(wù)分界和驗證。”他指出：“MiNID 還能讓他們接收按服務(wù)等級 SLA 定義的實時網(wǎng)絡(luò)和性能報告?，F(xiàn)在除了我們還沒有哪家生產(chǎn)商能夠在 SFP 設(shè)備上同時具有這兩個功能?！盞aro 補充說：“此外，MiNID 還能夠兼容任何一家生產(chǎn)商的 SFP?！彼又f：“同一款 MiNID 既可與單模光纖，也可與多模光纖一起使用，電子 SFP 也同樣如此。根據(jù) SFP 的不同距離可長達10/40/80千米。并且，MiNID 還適用于已經(jīng)安裝到了現(xiàn)有設(shè)備上的 SFP，這樣既能大幅節(jié)約成本，也方便了不少?！盞aro 最后總結(jié)說：“MiNID 完全依靠 RAD 自身技術(shù)打造而成。因此，相比那些借助于第三方現(xiàn)成技術(shù)的生產(chǎn)商而言，我們在增加功能時會更容易些。”MiNID 能夠處理高達 1 Gbps 的以太網(wǎng)流量，并具有按接口和按流的監(jiān)控功能，包括以太網(wǎng)運營管理與維護 (OAM) 和回送。該產(chǎn)品不需要獨立機柜空間，也不需要外部電源，它可以從托管設(shè)備進行獨立的遠程管理，也可與托管設(shè)備集成為一體，作為同一設(shè)備使用。