嵊州網(wǎng)絡(luò)接口圖片
發(fā)布時(shí)間：2023-04-06 01:35:46
嵊州網(wǎng)絡(luò)接口圖片
摘要 在自動(dòng)化控制及其他民用設(shè)備、工業(yè)控制如電力設(shè)備系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。但低速串口有其固有的缺點(diǎn)：無法集中、全面、準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。本文介紹基于微處理器SEP3203串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的以太網(wǎng)接口的軟硬件設(shè)計(jì)方法，它可以變傳統(tǒng)的串口通訊為網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)。1引言在自動(dòng)化控制及其他民用設(shè)備、工業(yè)控制如電力設(shè)備系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。因此現(xiàn)有系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：無法集中、全面、準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。隨著以太網(wǎng)在工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模使用以及網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化強(qiáng)勁勢(shì)頭的到來，用戶與供應(yīng)商迫切需要在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都可以實(shí)時(shí)訪問數(shù)據(jù)和進(jìn)行控制，做到遠(yuǎn)程快速故障分析與處理、設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)，以便提高質(zhì)量，提高工作效率并降低整體成本。完全換掉這些串口通訊的設(shè)備是既不經(jīng)濟(jì)也不可行的。針對(duì)一些實(shí)際需求，采用串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器就是解決這些問題的最佳解決方案。本課題串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器正是在這一要求下設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品, 本文就是本課題下的子課題部分。2基于ARM7TDMI的SEP3203微處理器簡(jiǎn)介ARM7TDMI處理器是ARM7處理器系列成員之一，是目前應(yīng)用較廣的32位高性能嵌入式RISC處理器，SEP3203[1]是東南大學(xué)國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心基于ARM7TDMI處理器內(nèi)核設(shè)計(jì)的16/32位RISC微處理器芯片。它面向低成本手持設(shè)備和其它通用嵌入式設(shè)備，為用戶提供了豐富的外設(shè)、低功耗管理和低成本的外存配置。３串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器中與以太網(wǎng)接口相關(guān)的電路結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)換模塊的研究，首先要選擇一個(gè)硬件平臺(tái)即嵌入式處理器。由于ARM是基于精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC）的32位內(nèi)核，代碼效率高，運(yùn)行速度快，綜合性能強(qiáng)，在基于ARM體系結(jié)構(gòu)的嵌入式CPU中，基于ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu)的SEP3203嵌入式微處理器擁有較好的技術(shù)支持，因此本轉(zhuǎn)換器選擇SEP3203作為硬件平臺(tái)；轉(zhuǎn)換系統(tǒng)必須要有電源，供整個(gè)系統(tǒng)用；系統(tǒng)工作時(shí)需要有工作時(shí)鐘，因此本系統(tǒng)需要有時(shí)鐘電路；由于用戶需要的轉(zhuǎn)換器要有串口、USB和以太網(wǎng)口下載等功能，由于本文只針對(duì)以太網(wǎng)口，其它兩個(gè)接口本文不作介紹。以太網(wǎng)口與嵌入式芯片之間要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊，現(xiàn)把與以太網(wǎng)口相關(guān)電路結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)顯示如圖1所示。4 網(wǎng)絡(luò)接口電路的硬件設(shè)計(jì)SEP3203芯片內(nèi)部沒有集成網(wǎng)絡(luò)模塊，但SEP3203芯片設(shè)計(jì)的接口豐富，可以方便地?cái)U(kuò)展?？紤]使用中可能對(duì)網(wǎng)速的要求比較高，因此本系統(tǒng)選用了10M的以太網(wǎng)接口。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口采用REALTEK公司的RTL8019芯片。RTL8019AS 是一種高度集成的以太網(wǎng)芯片，能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)Plug and Play 并兼容NE2000。由于它擁有三種等級(jí)的掉電模式，所以它是綠色電腦的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想選擇。在全雙工模式下，如果是連接到一個(gè)同樣是全雙工的交換機(jī)或集線器，就可實(shí)現(xiàn)同時(shí)接收和發(fā)送[2]。RTL8019AS支持16KByte、32KByte、64KByte的BROM，另外還支持FLASH MENORY和頁訪問方式，最大支持4MByte（16K×256），此外還支持在運(yùn)行完BROM 后釋放內(nèi)存以供系統(tǒng)其他程序的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)接口模塊的系統(tǒng)連接示意圖如圖2所示。由圖2可知，以太網(wǎng)接口通過系統(tǒng)總線外擴(kuò)而成。RTL8019AS的地址使用方式有5位、8位、11位三種。使用5位地址就可以訪問RTL8019AS所有的寄存器，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)功能。本系統(tǒng)使用8位地址滿足了操作系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程DMA端口的需求。網(wǎng)絡(luò)接口模塊和SEP3203微處理器的連接線比較簡(jiǎn)單，在PCB板上布線比較規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)接口芯片RTL8019的實(shí)際電路連接圖見參考文獻(xiàn)[3]。網(wǎng)口選用了內(nèi)置變壓及指示燈的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)際電路圖如圖3[4]所示， 對(duì)比SEP3203微處理器的SRAM接口協(xié)議，由于總線沒有等待信號(hào)，所以沒有使用IOCHRDY信號(hào)。由于SEP3203微處理器總線的最低數(shù)據(jù)位寬是16位，所以IOCS16B固定置于16位方式。5軟件平臺(tái)Nucleus綜合考慮各個(gè)因素，我們選擇了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Nucleus。Nucleus PLUS是美國著名RTOS廠商(ATI)(Accelerated Technology Inc)公司為實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一個(gè)搶先式多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，其95％的代碼是用ANSI C寫成的，非常便于移植并支持大多數(shù)類型的處理器。Nucleus PLUS是一組C函數(shù)庫，下載到目標(biāo)板的RAM中或直接燒錄到到目標(biāo)板的ROM中執(zhí)行。在典型的目標(biāo)環(huán)境中，Nucleus PLUS核心代碼一般不超過20K字節(jié)大小，內(nèi)核規(guī)模非常小。Nucleus PLUS除提供功能強(qiáng)大的內(nèi)核操作系統(tǒng)外，還提供種類豐富的功能模塊。例如用于通訊系統(tǒng)的局域和廣域網(wǎng)絡(luò)模塊，支持圖形應(yīng)用的實(shí)時(shí)化Windows模塊，支持nternet網(wǎng)的WEB產(chǎn)品模塊，工控機(jī)實(shí)時(shí)BIOS模塊，圖形化用戶接口，以及應(yīng)用軟件性能分析模塊等，用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用來選擇不同的應(yīng)用模塊；6 網(wǎng)絡(luò)接口通信的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)接口的硬件將網(wǎng)絡(luò)上傳送來的數(shù)據(jù)送入系統(tǒng)內(nèi)存中，并通知操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)。通常，網(wǎng)絡(luò)接口使用中斷機(jī)制來完成這一任務(wù)，一個(gè)中斷時(shí)處理器將正常的處理掛起，跳轉(zhuǎn)到設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼段執(zhí)行。此時(shí)，由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序管理所有細(xì)節(jié)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件通知協(xié)議棧已經(jīng)有一個(gè)分組到達(dá)，并要求進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件完成這些繁瑣的處理工作后，他將從中斷返回，處理器繼續(xù)從中斷發(fā)生處往下執(zhí)行。在本協(xié)議棧中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)ι蠈討?yīng)用屏蔽了接收和發(fā)送的細(xì)節(jié)。用戶只需要調(diào)用相應(yīng)的套接字即可以完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。比如用戶要使用非阻塞方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，可以使用Select()，在Select 的timeout 參數(shù)選擇NO_PREEMPT，即可以非阻塞方式接收發(fā)送。在本TCP/IP 實(shí)現(xiàn)中，協(xié)議棧初始化是依靠調(diào)用NETI_Init（）完成的。NETI_Init()完成兩個(gè)工作，首先是對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的初始化[5]， 然后就對(duì)系統(tǒng)所使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行初始化流程說明：①程序由Main()函數(shù)開始，調(diào)用taskmain()。②taskmain()調(diào)用sys_ini()對(duì)系統(tǒng)初始化，調(diào)hardware_ini()對(duì)硬件初始化；調(diào)用vcre_tsk()創(chuàng)建了6個(gè)任務(wù),調(diào)用stak_tske()將部分任務(wù)放入就緒隊(duì)列，調(diào)用sys_sta()啟動(dòng)系統(tǒng)。③通過系統(tǒng)調(diào)度開啟任
嵊州網(wǎng)絡(luò)接口圖片
電話水晶頭顧名思義就是用于連接電話線的一種能沿固定方向插入并自動(dòng)防止脫落的塑料接頭，專業(yè)叫連接器連接器 的供應(yīng)商。它的外表晶瑩透亮，故叫做水晶頭。它適用于設(shè)備間或水平系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)端接，外殼采用高密度聚乙烯為材料制作而成。電話水晶頭的認(rèn)知例如，我們常見的電話線的水晶頭，如果能放進(jìn)6根芯線，只有2個(gè)金片就叫6P2C，其他以此類推了。電話線一般使用2P2C或者4P2C的，當(dāng)然6P2C、6P4C、4P4C也一樣能用。參數(shù)：用于24~28 AWG多蕊線及單蕊線。1、電氣特性：A.耐電壓測(cè)試 1000V/DC B.絕緣阻抗 大於500MΩ（百萬歐姆）C.接觸阻抗 不大於20mΩ(毫歐姆)2、機(jī)械特性：A.拉久測(cè)試－電纜至插座張力強(qiáng)度至少20磅(89N)B.耐久測(cè)試－插拔測(cè)試2000次以上3、電鍍測(cè)試儀器：紅外線測(cè)試儀。4、使用溫度范圍： -40。C~+125。5、材質(zhì)及表面處理：A.PC原料－防火等級(jí)94V2 &94V0 (UL No. E50075)B.高強(qiáng)力銅合金{ JIS C5191R-H(PBR-2)}標(biāo)準(zhǔn)材料。C.電鍍規(guī)格為100 microinches 鍍鎳，并在接觸點(diǎn)鍍金。6、鍍金檢驗(yàn)：依據(jù)MIL-G-45204C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，TYPE II (最少99%純金量)、等級(jí)C+(KNOOP HARDNESS RANGE 130-250)、等級(jí)1(最少量50 microinches厚度)
嵊州網(wǎng)絡(luò)接口圖片
本文介紹一般電話線銜接及水晶頭壓接辦法，多指家用電話，大一點(diǎn)的公司都是用集團(tuán)電話，需求體系設(shè)備調(diào)試，本文暫不觸及，此外對(duì)ISDN用戶，由于ISDN接入電話還需求專門的盒子，現(xiàn)在運(yùn)用較少且已逐漸篩選，盡管ISDN在傳輸上有數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)一般話音傳輸來講，根本沒有吸引力，或許在國際話音傳輸上短期內(nèi)還有點(diǎn)效果。比較較而言，仍是傳統(tǒng)的東西更有生命力。一、一般電話水晶頭銜接方法電話插座多運(yùn)用非國際標(biāo)準(zhǔn)的RJ11（Registered Jack，注冊(cè)插孔）電話水晶頭，有4PIN或6PIN兩種，跟RJ45 8PIN電話水晶頭比較要略小。別的，不要把RJ11接口向RJ45接口中插接，不然可能會(huì)損壞RJ45引腳。此外，也有些轉(zhuǎn)接器運(yùn)用RJ45 8PIN水晶頭，銜接次序只需同線序即可，詳細(xì)引腳能夠反觀插座上的伸出引腳。由于RJ11運(yùn)用混亂，所以線纜顏色也沒有規(guī)則，有紅白一路，黑黃一路的，也有紅藍(lán)一路、綠黃一路的，詳細(xì)要根據(jù)接入線纜的不同可能不同，輸入線承認(rèn)只需分辨出哪兩根可用即可，盡可穿插銜接測(cè)試，橫豎即便短路了也不會(huì)燒到電信交換機(jī)的，那兒有維護(hù)。一般電話線就是指電話輸入線，壓接到RJ11 6PIN接頭時(shí)，只需銜接到水晶頭中心的兩個(gè)引腳上（3腳和4腳）上，不必區(qū)別線序，話機(jī)內(nèi)部線路會(huì)主動(dòng)倒換。聽筒線是銜接電話聽筒和座機(jī)之間的銜接線，接頭一般運(yùn)用RJ11 4PIN水晶頭，線序依照1-4、2-3、3-2、4-1，也就是倒序壓接（水晶頭平擺正面朝向自己，線序倒反即可）。二、 數(shù)字電話銜接方法正本數(shù)字電話的概念是指電話到交換機(jī)的傳輸也是選用數(shù)字方法的，而目前的數(shù)字電話前期被偷換概念，跟數(shù)字電視機(jī)相同，只需“源”和“接收”不是一起選用數(shù)字編碼的，都只能算是對(duì)折字處理。所以目前市道出售的家用數(shù)字電話也都只是母子機(jī)之間運(yùn)用數(shù)字傳輸，所以外線其實(shí)仍然選用傳統(tǒng)的模仿話音傳輸。所以，水晶頭的壓接辦法能夠仍然參閱上面一般電話運(yùn)用兩根電話線。對(duì)集團(tuán)電話，除非接口不同或有特別約好外，只需支撐傳統(tǒng)撥號(hào)方法就能夠接到一般的的兩根電話線上，天緣對(duì)此觸摸不多，單從技能視點(diǎn)考量，集團(tuán)電話能夠做成全數(shù)字的，所以可能有些類型不能在家庭運(yùn)用，對(duì)此有了解的網(wǎng)友不妨彌補(bǔ)一下。三、輸入線及聽筒線示例1、輸入線部分典型的電話轉(zhuǎn)接線，一般是一頭接分線盒一頭接座機(jī)（故需求兩個(gè)插頭），或是用在分機(jī)之間，假如沒有分線盒，能夠剪斷一頭直接銜接到電話輸入線上。2、聽筒部分聽筒線很少需求用戶自己手動(dòng)去做，話機(jī)都會(huì)隨機(jī)順便，即便壞了，自己也很難找這類螺旋形的銜接線，不像上文一般電話線相同自己制造，仍是直接買一個(gè)做好的聽筒線也不貴。急用的話自己能夠在原聽筒線斷開處剪開手動(dòng)銜接即可，或許替換一頭銜接頭也能夠。四、電話線線序及銜接約好早前電話都是運(yùn)用脈沖撥號(hào)方法，現(xiàn)在簡(jiǎn)直都改成DTMF（雙音多頻）或FSK（移頻鍵控）制式了，但仍然歸于模仿?lián)芴?hào)方法。不過這些對(duì)國內(nèi)用戶而言不必?fù)?dān)心，市道購買的電話機(jī)都是支撐這些撥號(hào)方法的。交換機(jī)輸出的用戶模塊輸出的一般是4芯線纜，支撐2路一般電話或是一路數(shù)字電話。一般電話輸入線只有兩根線，正常供電為48V直流電壓，在振鈴、摘機(jī)等情況下還會(huì)發(fā)生變化，詳細(xì)參閱文末鏈接。但是在銜接時(shí)不必區(qū)別線序，由于電話機(jī)內(nèi)有極性倒換設(shè)備。聽筒線四根線序是：揚(yáng)聲器+、MIC-、MIC+、揚(yáng)聲器-，別離對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。
嵊州網(wǎng)絡(luò)接口圖片
RJ45連接器原理RJ45在進(jìn)行信號(hào)完整性設(shè)計(jì)時(shí)，需要思考：1、與整個(gè)互聯(lián)傳輸線阻抗的接連性；2、RJ45各插針間的串?dāng)_；3、有時(shí)序請(qǐng)求，要思考RJ45上的延時(shí)。RJ45的剖析辦法與通常的信號(hào)剖析辦法根本相同，都是運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行仿真，并對(duì)成果進(jìn)行剖析，得出結(jié)論。RJ45的模型剖析和電路的模型剖析是相同的，僅僅要注意RJ45和過孔效應(yīng)的準(zhǔn)確建模、仿真關(guān)于猜測(cè)信號(hào)質(zhì)量非常重要。模型剖析有五種狀況1.多線模型 （MLM）： 適用于多插針RJ45，包含觸摸元件、觸摸與觸摸間耦合、觸摸和屏蔽間耦合、焊盤間耦合等。除了SLM模仿的參數(shù)外，還能用來模仿串?dāng)_和地彈等。2.單線模型 （SLM）： 適用于RJ45中的單線，如高速信號(hào)傳輸線，能夠用來模仿反射、時(shí)延和偏移、衰減以及信號(hào)傳輸質(zhì)量3.S參數(shù)模型：首要使用于頻域，可模仿吞吐量和串?dāng)_，經(jīng)過時(shí)域改換，可產(chǎn)生阻抗、串?dāng)_、傳輸時(shí)延和眼圖等。4.IBIS模型：是一種根據(jù)V/I曲線的對(duì)I/O BUFFER疾速準(zhǔn)確建模的辦法，支撐一切類型的RJ45和多種不同RJ45建模，如差分和不平衡信令、SLM（無耦合）、MLM（耦合）、模型級(jí)聯(lián)、板到板以及板到電纜等。5.SPICE模型：是Z為遍及的電路級(jí)模仿程序，被剖析的電路中的元件可包含電阻、電容、電感、互感、獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源、各種線性受控源、傳輸線以及有源半導(dǎo)體器件。運(yùn)用注意事項(xiàng)1.對(duì)活絡(luò)元件施行對(duì)噪聲器件的物理阻隔；2.阻抗操控、反射和信號(hào)終端匹配；3.用接連的電源和地平面層；4.布線中盡量防止選用直角；5.差分對(duì)布線長(zhǎng)度要相等，以確保在接納端良好的按捺比；6.高速電路設(shè)計(jì)中應(yīng)思考串?dāng)_疑問，包含近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_；7.電源退耦疑問，也就是說加在電路上的電源一定要經(jīng)過電感電容的退耦。訊磁電子RJ45連接器的開展變化受中國通訊產(chǎn)業(yè)疾速增長(zhǎng)的影響，射頻RJ45商場(chǎng)呈現(xiàn)了史無前例的開展勢(shì)頭。跟著電信職業(yè)的開展，從開端僅僅語音的使用，開展到現(xiàn)在有了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)電視等使用，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率的請(qǐng)求越來越高。為了傳輸更高的速率，光纖開端代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅纜，尤其是在RRH方面開端選用光纖進(jìn)行銜接，不只大大提高了長(zhǎng)距離大容量的傳輸速率，一起成本相對(duì)銅軸電纜也會(huì)下降。跟著光纖在通訊基礎(chǔ)設(shè)施的使用，光纖RJ45的需要逐漸添加。