寶山網(wǎng)絡(luò)接口廠家
發(fā)布時間：2023-06-02 01:31:58
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摘要：介紹了一種基于AX88796B的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計。詳細介紹了該網(wǎng)絡(luò)芯片的硬件結(jié)構(gòu)和功能特性。創(chuàng)新完成了AX88796B與DSP處理器TMS320C 6722連接的硬件設(shè)計和軟件驅(qū)動設(shè)計。涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有AX88796B的本地總線連接、物理層網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)報文的發(fā)送、網(wǎng)絡(luò)報文的接收，以及協(xié)議層軟件的開發(fā)。系統(tǒng)完成后與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，經(jīng)測試，網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定可靠，在100 Mb／s的速度，負荷超過90％的情況下，沒有丟包和錯包出現(xiàn)，可以滿足大數(shù)據(jù)量、高速通信的要求。1前言美國TI公司的TMS320C6722是一款主要面向嵌入式應(yīng)用的高性能32位DSP，它數(shù)據(jù)運算處理能力可達2 000 MIPS和1 500 FLOPS，具有豐富的片上資源，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各種數(shù)字應(yīng)用中。AX88796B是由臺灣ASIX公司推出的一款與NE2000兼容的快速以太網(wǎng)控制器，其內(nèi)部集成10／100M自適應(yīng)的介質(zhì)訪問層MAC和物理層收發(fā)器PHY以及8K×16b的SRAM，SK支持8位、16位的通用CPU總線類型，執(zhí)行基于IEEE802.3／IE-EE80.3u局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)控制功能，并且提供發(fā)送隊列功能來增強標(biāo)準(zhǔn)NE2000的發(fā)送性能。該控制器采用64LQFP封裝，僅占用9 mm×9mm的印制板面積，分析其性能可以滿足系統(tǒng)需要。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(1)AX88796B的硬件結(jié)構(gòu)。AX88796B芯片內(nèi)部集成了8／16位CPU接口、串行E2PROM接口、8 K×16 b的SRAM、包緩存管理、MAC、PHY、以及電源和時鐘等部件。DSP通過讀寫NE2000寄存器來控制AX88796B的工作狀態(tài)，通過DMA方式與AX88796B的內(nèi)部緩存SRAM進行數(shù)據(jù)交換。芯片自動在SRAM與MAC核之間進行數(shù)據(jù)發(fā)送接收，再經(jīng)由內(nèi)部的PHY層發(fā)送至RJ45接口。串行 E2PROM接口可以用來連接串行EEPROM，用于存儲MAC地址，供AX88796B每次初始化時讀取。AX88796B芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。(2)系統(tǒng)硬件連接。主控制單元TMS320C6722B與網(wǎng)絡(luò)芯片AX88796B的連接方式如圖2所示。TMS320C6722B內(nèi)部為32 b的總線結(jié)構(gòu)，對外擴展EMIF為16 b的寬度，采用異步總線方式可以直接與網(wǎng)絡(luò)芯片無縫連接。片選的連接，用EM_CS2連接到網(wǎng)絡(luò)的CS，使AX88796B工作在186_l-ike模式，在配置引腳EECK接上拉電阻。本設(shè)計沒有連接EEPROM，所有對AX88796B的配置均由TMS320C6722B在初始化時寫入。3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計AX88796B的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序是TMS320C6722和AX88796B硬件的接口，因此編寫網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序模塊應(yīng)滿足的主要功能有：AX88796B的初始化、報文的接收、報文的發(fā)送；(1)初始化。在AX88796B的初始化過程中除了完成對相關(guān)寄存器的定義與賦值外，還要完成對接收緩沖環(huán)的構(gòu)造。對TMS320C6722B，要完成對應(yīng)EMIF的設(shè)置和中斷的初始化。與網(wǎng)卡有關(guān)的初始化如下：(2)報文的接收。判斷AX88796B是否接收到新的數(shù)據(jù)包有2種方式：輪循和中斷。單片機用輪循方式較多。由于TMS320C6722在此還要進行其他處理，為了提高DSP性能和實時性要求，這里采用中斷方式。當(dāng)網(wǎng)卡接收到新數(shù)據(jù)包時進入中斷，首先判斷cpr是否等于bnry，若相等，則表示接收緩沖區(qū)已被存滿，則停止接收數(shù)據(jù)包，而不會覆蓋舊的數(shù)據(jù)；若不等，則將接收緩沖區(qū)中待讀取的數(shù)據(jù)包的起始地址寫入rsar[0，1]寄存器，數(shù)據(jù)包的開始4字節(jié)寫入rbcr[O，1]寄存器，并啟動遠端DMA讀命令，通過讀取4個信息字節(jié)得到待讀取數(shù)據(jù)包的長度、接收狀態(tài)和下一個將被讀的頁的指針信息。然后通過遠端DMA讀命令，將數(shù)據(jù)包從網(wǎng)卡sram中讀入TMS320C6722內(nèi)存中，并更新讀頁指針寄存器bnr-y，DSP每從網(wǎng)卡內(nèi)存中讀走一頁數(shù)據(jù)，bnry便加一，這需要通過程序?qū)崿F(xiàn)。網(wǎng)卡通過cpr將接收到的數(shù)據(jù)包寫入接收緩沖區(qū)，每寫完一頁，cpr將自動加一，當(dāng)加到最后的空頁(這里是 pstop=0x80)時，cpr將自動恢復(fù)為接收緩沖區(qū)的首頁(pstart=Ox4c)。網(wǎng)卡接收關(guān)鍵性代碼如下：(3)報文的發(fā)送。報文的發(fā)送過程就是調(diào)用寫網(wǎng)卡函數(shù)，將報文發(fā)送到網(wǎng)卡的內(nèi)存中去。然后將AX88796B的控制寄存器(CR)的發(fā)送位 TXP(transmit packet)位置1，即將報文發(fā)送。dsp通過遠端dma通道將網(wǎng)卡發(fā)送緩沖區(qū)的起始地址和要發(fā)送的字節(jié)數(shù)分別寫入rsar[O，1]和 rbcr[0，1]，然后啟動遠端dma寫命令即可將數(shù)據(jù)包寫入網(wǎng)卡內(nèi)存，此后將字節(jié)數(shù)寫入tber[O，1]寄存器，啟動發(fā)送命令就可將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)卡發(fā)送的關(guān)鍵代碼如下：4 結(jié)語：在如上所述的底層硬件和軟件設(shè)計基礎(chǔ)上，完成了UDP和TCP／IP協(xié)議棧的軟件，系統(tǒng)主要使用這2個協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。長期的系統(tǒng)在線驗證證明，在TMS320C6722上擴展的網(wǎng)絡(luò)接口AX88796B，傳輸可靠，性能穩(wěn)定，在100 Mb／s的速度，負荷超過90％的情況下，沒有丟包和錯包出現(xiàn)?？梢姡瑢@種只有異步總線，又需要網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膽?yīng)用，該設(shè)計是可行的。
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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，大一點的公司都是用集團電話，需求體系設(shè)備調(diào)試，本文暫不觸及，此外對ISDN用戶，由于ISDN接入電話還需求專門的盒子，現(xiàn)在運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，但對一般話音傳輸來講，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用非國際標(biāo)準(zhǔn)的RJ11（Registered Jack，注冊插孔）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，不然可能會損壞RJ45引腳。此外，也有些轉(zhuǎn)接器運用RJ45 8PIN水晶頭，銜接次序只需同線序即可，詳細引腳能夠反觀插座上的伸出引腳。由于RJ11運用混亂，所以線纜顏色也沒有規(guī)則，有紅白一路，黑黃一路的，也有紅藍一路、綠黃一路的，詳細要根據(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，盡可穿插銜接測試，橫豎即便短路了也不會燒到電信交換機的，那兒有維護。一般電話線就是指電話輸入線，壓接到RJ11 6PIN接頭時，只需銜接到水晶頭中心的兩個引腳上（3腳和4腳）上，不必區(qū)別線序，話機內(nèi)部線路會主動倒換。聽筒線是銜接電話聽筒和座機之間的銜接線，接頭一般運用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之間運用數(shù)字傳輸，所以外線其實仍然選用傳統(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用兩根電話線。對集團電話，除非接口不同或有特別約好外，只需支撐傳統(tǒng)撥號方法就能夠接到一般的的兩根電話線上，天緣對此觸摸不多，單從技能視點考量，集團電話能夠做成全數(shù)字的，所以可能有些類型不能在家庭運用，對此有了解的網(wǎng)友不妨彌補一下。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（故需求兩個插頭），或是用在分機之間，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去做，話機都會隨機順便，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用脈沖撥號方法，現(xiàn)在簡直都改成DTMF（雙音多頻）或FSK（移頻鍵控）制式了，但仍然歸于模仿?lián)芴柗椒?。不過這些對國內(nèi)用戶而言不必擔(dān)心，市道購買的電話機都是支撐這些撥號方法的。交換機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、摘機等情況下還會發(fā)生變化，詳細參閱文末鏈接。但是在銜接時不必區(qū)別線序，由于電話機內(nèi)有極性倒換設(shè)備。聽筒線四根線序是：揚聲器+、MIC-、MIC+、揚聲器-，別離對應(yīng)揚聲器和麥克風(fēng)。
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防水rj45連接器俗稱水晶頭。就是連接網(wǎng)卡或HUB的那個透明的插頭，是用來連接雙絞線的兩端。RJ-45是一種網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范，類似的還有RJ-11接口，就是我們平常所用的“電話接口”，用來連接電話線。之所把它稱之為“水晶頭”，是因為它的外表晶瑩透亮的原因。雙絞線的兩端必須都安裝這種RJ-45插頭，以便插在網(wǎng)卡（NIC）、集線器（Hub）或交換機（Switch）的RJ-45接口上，進行網(wǎng)絡(luò)通訊。目前，市場上rj45連接器的品牌與種類很多，但如果使用行業(yè)是工業(yè)方面的客戶，需要rj45連接器具備過硬的密封防水性能以及保證信號不發(fā)生衰減，這種rj45連接器市場上還是比較少。RJ45水晶頭常規(guī)的都為8個端子，一般都有鍍金，這可以根據(jù)需求者的要求更改的。一般來說，鍍金的u（mai）數(shù)越大，電信號的傳輸能力就越強。一般水晶頭滿足的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)是插拔次數(shù)2000次，如果低于這個插拔次數(shù)，則這個水晶頭視為不合格2rj45連接器線路連接順序編輯常用B標(biāo)RJ-45線路連接順序為橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。當(dāng)連接不同設(shè)備時，使用A標(biāo)，其連接順序為綠白、綠、橙白、藍、藍白、橙、棕白、棕。一般都常用B標(biāo)的壓法，如果要做交叉線，就一邊為A標(biāo)另一邊為B標(biāo)。東莞訊磁電子科技有限公司成立于06年，是一家集新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、售銷于一體的專業(yè)連接器制造企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為：RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊接插件，RJ45+Transformer、網(wǎng)絡(luò)變壓器模塊等磁性元器件為主體，大部份產(chǎn)品通過了美國UL認(rèn)證。并在東莞，陜西，廣西各設(shè)一廠，公司現(xiàn)有廠房面積6000平米，穩(wěn)定員工500多人，其中技術(shù)人才有20多人，以及先進的生產(chǎn)設(shè)備和質(zhì)量檢測儀器數(shù)十臺，在此公司依靠其雄厚的研發(fā)與生產(chǎn)實力，嚴(yán)格的品質(zhì)管理體系，高素質(zhì)的隊伍，一絲不茍的作風(fēng)，并能根據(jù)您的實際需求設(shè)計制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品與提供優(yōu)良的服務(wù)。公司主營產(chǎn)品有：（1）RJ45集成10/100/1000M 網(wǎng)絡(luò)脈沖變壓器，濾波器系列（2）RJ45+（單層雙層）USB集成10/100/1000M 網(wǎng)絡(luò)脈沖變壓器，濾波器系列（3）T1/E1/CEPT/ISDN-PRI接口變壓器（4）T3/DS3/E3/STS-1接口變壓器，SONET/SDH（E4/STM-1）接口變壓器（5）10/100/1000M網(wǎng)絡(luò)變壓器，脈沖變壓器，濾波器與網(wǎng)絡(luò)磁性模塊（6）RJ45、RJ11、RJ12和電話插座轉(zhuǎn)接頭等系列產(chǎn)品。（7）USB、HDMI、CF、CARD、FPC排針排母等電腦周邊連接器。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于：路由器、交換機、移動硬盤、視頻傳輸監(jiān)控、網(wǎng)卡、集線器、電腦主板、工控主板、網(wǎng)絡(luò)播放器、光端機、SDH、PDH、IP電話、ADSL/VDSL以及藍光DVD、數(shù)字電視機頂盒 等網(wǎng)絡(luò)、通訊設(shè)備上。
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摘要：為了實現(xiàn)嵌入式以太網(wǎng)通信，使用以太網(wǎng)控制芯片DM9000A和單片機MSP430F5529，組成了嵌入式以太網(wǎng)接口，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信，其中單片機完成自身以及以太網(wǎng)控制芯片的初始化、數(shù)據(jù)的封包和收發(fā)控制，而DM9000A芯片負責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。詳細介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成框圖和硬件設(shè)計，給出了實際的接口電路，重點描述了單片機和DM9000A芯片之間的軟件接口程序設(shè)計，并給出了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的應(yīng)用方法。實驗結(jié)果表明，該設(shè)計體積小、接口簡單、速度快、功耗低，具有很高的推廣價值。隨著嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，以太網(wǎng)接口在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，網(wǎng)絡(luò)化成為未來設(shè)備發(fā)展的一個重要方向，各種嵌入式設(shè)備已經(jīng)成功滲透到各個領(lǐng)域，并逐漸朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。以太網(wǎng)以其在實時性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的卓越性能及其便于安裝、維護簡單、不受通信距離限制等優(yōu)點，已發(fā)展成為一種成熟的技術(shù)。本文以MSP430F5529單片機和以太網(wǎng)控制器DM9000A為硬件組成，通過軟件編程，和上位機實現(xiàn)了UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信。1 硬件設(shè)計DM9000A是DAVICOM公司推出的一款高速以太網(wǎng)接口芯片，是完全集成的和符合成本效益單芯片快速以太網(wǎng)MAC控制器，其被設(shè)計為低功耗、高處理性能，而其操作又非常簡單，具有通用的處理器接口，可以與多種處理器直接連接，數(shù)據(jù)總線寬度可設(shè)置為8 b和16 b，支持3．3 V和5 V電源模式。MSP430F5529單片機是TI公司的一款超低功耗單片機。該芯片采用低功耗設(shè)計，具有五種低功耗模式，從低功耗模式到喚醒模式的轉(zhuǎn)換時間小于6μs，其獨特的時鐘設(shè)計，每個時鐘都可以打開或關(guān)閉，從而實現(xiàn)對整體功耗的控制。供電電壓范圍為1．8～3．6 V，具有強大的中斷功能，集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)和較多的I／O端口，提高了對外圍設(shè)備的開發(fā)能力。在本設(shè)計中，單片機MSP430F5529控制整個系統(tǒng)的運行，以太網(wǎng)控制器DM9000A實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡蛯庸δ?。單片機完成對DM9000A的初始化，并將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)按協(xié)議要求進行以太網(wǎng)幀封裝，發(fā)送給DM9000A；以中斷的方式接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并對接收到的數(shù)據(jù)進行解析，對有用數(shù)據(jù)進行處理。DM9000A接收從單片機發(fā)送來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過RJ45傳送到遠程主機，并通過RJ45接收從遠程主機發(fā)送來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)初步解析后保存在緩存中，然后向單片機發(fā)出中斷信號，由單片機來完成對數(shù)據(jù)的讀取。系統(tǒng)的硬件設(shè)計框圖如圖1所示。系統(tǒng)中單片機和以太網(wǎng)控制器都采用3．3 V來供電。單片機作為系統(tǒng)的主控芯片，和DM9000A之間采用8 b模式(將EECS腳接一個10 kΩ的上拉電阻)，使用P6端口和DM9000A的數(shù)據(jù)端口相連接，傳輸數(shù)據(jù)或地址數(shù)據(jù)，無需電平轉(zhuǎn)換；P1．0腳和CMD相連，為高時為數(shù)據(jù)讀／寫操作，為低時為地址讀／寫操作；P1．1腳和INT腳相連，作為單片機的數(shù)據(jù)讀取中斷信號；P1．2，P1．3腳分別和IOR腳、IOW腳相連，用于控制讀或?qū)懖僮?，低電平有效，即在信號的上升沿進行讀(IOR)寫(IOW)操作；P1．4腳和CS腳相連，作為DM9000A的片選信號。2 DM9000A芯片操作DM9000A的讀／寫操作與一般的異步存儲器相同，圖2和圖3分別顯示了DM9000A的讀／寫時序。
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1）第一類：主要用于語音傳輸（第一類標(biāo)準(zhǔn)主要用于80年代早期的電話電纜），與數(shù)據(jù)傳輸不同。2）第2類：1MHZ傳輸頻率，用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率為4Mbps，在使用4MBPS規(guī)范令牌傳輸協(xié)議的舊令牌網(wǎng)絡(luò)中是常見的。3）第3類：指目前在ANSI和EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電纜。電纜的傳輸頻率為16MHz。它以10MbPs的最大傳輸速率用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。主要用于10BASE-T。4）4種線路：用于語音傳輸?shù)?0MHz傳輸頻率和16Mbps數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髠鬏斔俾?，主要用于基于令牌的LAN和10BASE-T/100BASE-T。5）五種導(dǎo)線：這些電纜增加了繞組的密度，并涂有傳輸速率為100MHz的高質(zhì)量絕緣材料。它們用于語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率為1000Mbps，主要用于100BASE-T和10BASE-T網(wǎng)絡(luò)。這是最常用的以太電纜6）超五線：超五線具有低衰減、少串?dāng)_、高衰減串?dāng)_比（ACR）和信噪比（SNR）、小延遲誤差，以及大大改善的性能。超過5線主要用于千兆以太網(wǎng)（1000 MbPS）。7）六種電纜：這種電纜的傳輸頻率是1MHz至250MHz，六種電纜系統(tǒng)在200MHz綜合衰減串?dāng)_比（PS-ACR）下應(yīng)該有更大的余量，它提供的帶寬是五種電纜的兩倍。6種電纜的傳輸性能遠高于5種標(biāo)準(zhǔn)，最適合傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。6類與5類之間的一個重要區(qū)別在于改善了串?dāng)_和回波損耗的性能，這對于新一代全雙工高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非常重要。在六個標(biāo)準(zhǔn)中，取消了基本鏈路模型，路由標(biāo)準(zhǔn)采用星型拓撲結(jié)構(gòu)。所需的路由距離為：永久鏈路長度不能超過90m，信道長度不能超過100m。如今，我們通常使用超過五種電纜，這不是普通的，而是只有傳輸距離和速度。