虹口網(wǎng)絡(luò)接口公司
發(fā)布時(shí)間:2023-06-22 01:31:10虹口網(wǎng)絡(luò)接口公司
咱們用網(wǎng)線的人都知道網(wǎng)線一般分五類線、超五類、六類、超六類這幾種,今天咱們要評(píng)論的是千兆網(wǎng)線,也是咱們?cè)趯?shí)踐使用過程中容易忽略的一些問題。首要咱們要知道千兆網(wǎng)線和百兆網(wǎng)線有什么差異?最直觀的,網(wǎng)線外面會(huì)有標(biāo)明,標(biāo)有CAT5E或許CAT6的是千兆網(wǎng)線,假設(shè)是CAT5就是百兆了。千兆網(wǎng)絡(luò)至少要用超五類線,實(shí)踐中主要用的是六類線。而五類網(wǎng)線一般是百兆網(wǎng)線。六類線的顯著特點(diǎn)是線中心有個(gè)十字骨架,這樣可以把四組先分隔。百兆網(wǎng)線線芯一般0.5毫米,六類千兆線要到達(dá)0.57毫米。百兆網(wǎng)線實(shí)踐使用中一般通過四芯就可以通訊,千兆網(wǎng)絡(luò)必定要八芯一同作業(yè)才可以通訊。其他還有,假設(shè)你有在用千兆設(shè)備,通過設(shè)備可以區(qū)別是百兆仍是千兆。如下圖,每個(gè)網(wǎng)口都有左右兩個(gè)綠燈,左邊亮標(biāo)明100M速率,右邊亮標(biāo)明10M的速率,兩個(gè)都亮標(biāo)明聯(lián)接的是1000M的設(shè)備。當(dāng)然,交換機(jī)、網(wǎng)線、跟交換機(jī)聯(lián)接的設(shè)備都支撐1000M,這個(gè)1000M才會(huì)亮。其他一個(gè)留心點(diǎn),假設(shè)你用千兆網(wǎng)線,必定要用千兆水晶頭。這個(gè)許多人會(huì)忽略,覺得水晶頭是相同的。其實(shí)是有差異的,如圖:左邊百兆,右邊千兆。咱們可以看出來百兆和千兆在結(jié)構(gòu)上也是有差異的吧。千兆網(wǎng)線做好檢驗(yàn)的時(shí)分,必定要檢驗(yàn)1-8號(hào)線全通,因?yàn)榍д拙W(wǎng)線1-8芯都作業(yè)。關(guān)于玩游戲常常掉線,查不出問題原因的,可以考慮下千兆線,還有就是丟包比較頻頻的,也有可能是網(wǎng)線原因。買房子新裝修的,就直接上千兆吧,會(huì)省你往后許多費(fèi)事的。
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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(jiǎn)稱 SFP) 解決方案,可以插入任何生產(chǎn)商生產(chǎn)的主機(jī)設(shè)備的 SFP 空槽中。當(dāng)一個(gè) SFP 設(shè)備插入到正在申請(qǐng)專利的套管后,它能夠變?yōu)檫\(yùn)營(yíng)商以太網(wǎng)分界和服務(wù)等級(jí)協(xié)議 (SLA) 驗(yàn)證設(shè)備,提供遠(yuǎn)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(yùn)營(yíng)商批發(fā)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)終端的需求。RAD 營(yíng)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(yùn)營(yíng)商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商有了此產(chǎn)品便能夠進(jìn)行服務(wù)分界和驗(yàn)證。”他指出:“MiNID 還能讓他們接收按服務(wù)等級(jí) SLA 定義的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)和性能報(bào)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(shí)具有這兩個(gè)功能。”Karo 補(bǔ)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(zhǎng)達(dá)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。”Karo 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?cè)谠黾庸δ軙r(shí)會(huì)更容易些。”MiNID 能夠處理高達(dá) 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(yùn)營(yíng)管理與維護(hù) (OAM) 和回送。該產(chǎn)品不需要獨(dú)立機(jī)柜空間,也不需要外部電源,它可以從托管設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立的遠(yuǎn)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。
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嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)了各種應(yīng)用系統(tǒng)中對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等的嚴(yán)格要求,因此它贏得了巨大的市場(chǎng),在應(yīng)用數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)。嵌入式接入Internet是近幾年隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展而發(fā)展起來的一項(xiàng)新興概念和技術(shù),它通過為現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)增加因特網(wǎng)接入能力來擴(kuò)展其功能,一般指設(shè)備通過嵌入式模塊而非PC系統(tǒng)直接接入Internet,以Internet為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息交互的過程,通常又稱為非PC接入。嵌入式系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的通信功能,成本低,控制方便可靠,滿足系統(tǒng)對(duì)通信的要求??紤]到本身的特點(diǎn),在大量工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用嵌入式設(shè)備功能比較單一,在上述網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片接口程序的基礎(chǔ)上只需要開發(fā)簡(jiǎn)化的嵌入式協(xié)議棧,就可滿足許多情況下的應(yīng)用需求。目前,許多公司和組織致力于將以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)無縫連接,使以太網(wǎng)越來越向底層延伸。以太網(wǎng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的應(yīng)用研究和基于以太網(wǎng)的智能芯片的開發(fā)等也日益成為研究的熱點(diǎn)。1 嵌入式接入網(wǎng)的主要方式目前嵌入式系統(tǒng)接入Internet通常有以下兩種主要方式:(1)采用高速的16/32Bit微控制器直接實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議,這種方法的實(shí)現(xiàn)框圖如圖1所示。這種方式可以使嵌入式系統(tǒng)直接與Internet相連,有很大的靈活性。缺點(diǎn)是占用的系統(tǒng)資源較多,對(duì)微控制器的要求也很高,無法在8/16Bit低速微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。(2)使用嵌入式網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn),如圖2所示。各個(gè)嵌入式系統(tǒng)首先和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信,通信方式采用傳統(tǒng)的RS-232、RS-485等,由嵌入式網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議,完成嵌入式系統(tǒng)的信息與Internet的信息交互。這種方案解決了以低速8/16Bit微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)接入Internet的問題。缺點(diǎn)是需要一個(gè)專門的嵌入式網(wǎng)關(guān),而且和各個(gè)嵌入式系統(tǒng)之間的通信同樣受到速度和距離的限制,這種方法的實(shí)現(xiàn)成本將會(huì)增加。2 嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和30端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作)和應(yīng)用程序編程。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式互聯(lián)的目標(biāo)是嵌入式設(shè)備工作在以網(wǎng)絡(luò)為中心的環(huán)境中,把“孤立的目標(biāo)系統(tǒng)”相互連接起來。為適應(yīng)嵌入式分布處理結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上網(wǎng)需求,嵌入式系統(tǒng)必需配有一種或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口,使嵌入式微控制器不僅能執(zhí)行傳統(tǒng)的控制功能,而且還能執(zhí)行與連接因特網(wǎng)相關(guān)的功能,從而把標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(TCP/IP)一直擴(kuò)展到嵌入設(shè)備,由嵌入式系統(tǒng)自身實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器功能,這是解決嵌入式Internet問題的最佳方案;嵌入式設(shè)備接入Intranet/Internet網(wǎng)原則上講,只要實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就可以。針對(duì)嵌入式設(shè)備連接涉及的兩個(gè)關(guān)鍵問題即傳送信息的媒質(zhì)和采用的協(xié)議。最常用的聯(lián)接模式是以太網(wǎng)通信介質(zhì)的有線連接與TCP/IP協(xié)議。其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議分層如圖1所示。利用網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC-Network InteRFace Controller)來實(shí)現(xiàn)物理層和鏈路層協(xié)議,同時(shí)微處理器運(yùn)行嵌入式TCP/IP協(xié)議通信模塊來實(shí)現(xiàn)與Intranet/Internet網(wǎng)的連接。一旦這個(gè)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),就能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下在任何時(shí)間從任何地點(diǎn)對(duì)位于任何其它地方的系統(tǒng)中的微控制器進(jìn)行監(jiān)控,利用傳統(tǒng)的Web和因特網(wǎng)機(jī)制遠(yuǎn)程監(jiān)視數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況控制,而且還能在合適的條件下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、升級(jí)和維護(hù)。 技術(shù)難點(diǎn)分析3.1 發(fā)送數(shù)據(jù)的封裝把一組數(shù)據(jù)發(fā)送到基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上,首要條件是產(chǎn)生符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。首先從一個(gè)物理幀的格式來分析。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3的物理幀如圖4所示:如果與嵌入式系統(tǒng)的通信只是局限于局域網(wǎng)之中,在物理幀的數(shù)據(jù)域內(nèi)可以直接放置要發(fā)送的數(shù)據(jù)。如果需要和其他的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,在物理幀的數(shù)據(jù)域中需要封裝更高層的協(xié)議,嵌入式系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)應(yīng)該封裝在高層協(xié)議的數(shù)據(jù)域內(nèi)。這些數(shù)據(jù)的層層封裝和物理幀的形成對(duì)于速度沒有特殊的要求,普通的低速微控制器完全可以實(shí)現(xiàn)。3.2 發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送以10M以太網(wǎng)為例說明,發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該做的工作是,首先對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼,而后對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行扭曲處理,使發(fā)送的數(shù)據(jù)適合在 10M以太網(wǎng)上傳輸,最后把處理好的數(shù)據(jù)以10M的速度發(fā)送到以太網(wǎng)上。同時(shí),為了保證數(shù)據(jù)的有效發(fā)送,系統(tǒng)還應(yīng)具有沖突檢測(cè)和重發(fā)的功能。從以上的發(fā)送過程可以看出,直接用普通的微控制器是很困難的,應(yīng)該考慮用其他的方法實(shí)現(xiàn)。4 一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)現(xiàn)方案基于因特網(wǎng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的核心問題是如何實(shí)現(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口。在眾多實(shí)現(xiàn)方案中,以MCU為核心的實(shí)現(xiàn)方案,雖然實(shí)現(xiàn)起來有一定困難,仍因其極低的成本,受到格外重視。在此實(shí)現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)接口芯片與MCU相結(jié)合的方案,如圖5所示。RTL8019AS與硬件實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口芯片中,選用RTL8019AS。由臺(tái)灣Realtek公司生產(chǎn)的RTL8019AS以太網(wǎng)控制器,由于其優(yōu)良的性能、低廉的價(jià)格,使其在市場(chǎng)上的10Mbps網(wǎng)卡中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。使?051/52兼容單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)RTL8019AS的控制,電路圖如圖6所示。RTL8019AS采用8位數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶€模式(IOCS16接地, JP接高電平)。P0口通過地址鎖存器實(shí)現(xiàn)地址數(shù)據(jù)復(fù)用。P3.4片選RTL8019AS。數(shù)據(jù)收發(fā)不使用中斷驅(qū)動(dòng),全部由軟件查詢實(shí)現(xiàn)?;刂愤x擇引腳IOS[3:0]空,I/O基地址為300H。使用雙絞線為通信介質(zhì),所使用的引腳有:TPIN+,TPIN-,POUT+,TPOUT-,連入耦合隔離變壓器FB2022,通過RJ 45插頭實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接。通常TCP/IP是指Internet協(xié)議簇,而不單單是TCP/IP。因此,在8bitMCU不大的ROM空間里,不可能實(shí)現(xiàn)所有的TCP/IP協(xié)議??紤]到嵌入式應(yīng)用中硬件系統(tǒng)的多樣性,完成特定功能的應(yīng)用程序也各不相同,因而軟件的設(shè)計(jì)在保證滿足功能前提下,最好短小,易于被移植,尤其是應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件應(yīng)具備一定的獨(dú)立性。因此,選擇TCP/IP作為嵌入式網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議,同時(shí)必須對(duì)TCP/IP協(xié)議簇根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行必要的刪減,即實(shí)現(xiàn)一個(gè)thinTCP/IP協(xié)議簇。通常的thinTCP/IP的層次結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP的一樣,也是四層結(jié)構(gòu)(圖7)。以太網(wǎng)接口層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)以太網(wǎng)接口芯片的控制,IP層根據(jù)實(shí)際需要選擇實(shí)現(xiàn)ARP(地址解析協(xié)議)、RARP(反向地址解析協(xié)議)、ICMP(因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議)以及IGMP(網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議)。傳輸層主要由TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)組成,在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),根據(jù)需要可只實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)。CIP(控制信息協(xié)議)是專為控制設(shè)備、基于對(duì)象的一種方法,它是獨(dú)立于特定網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層協(xié)議,提供了訪問數(shù)據(jù)和控制設(shè)備操作的服務(wù)集。CIP的制定需要根據(jù)具體應(yīng)用加以考慮,與通常協(xié)議的格式相似,也為“命令+數(shù)據(jù)”模式。
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我知道有兩種水晶頭制造規(guī)范??墒俏疫@兒有個(gè)問題:假如僅僅我家里用,一根八芯網(wǎng)線,是不是有必要依照色彩次序來接水晶頭?假定我不依照規(guī)范來做,只需網(wǎng)線兩頭水晶頭色彩次序相同,咱們都知道網(wǎng)線水晶頭的做法有568A和568B兩種規(guī)范,即:568A規(guī)范:綠白,綠,橙白,藍(lán),藍(lán)白,橙,棕白,棕568B規(guī)范:橙白,橙,綠白,藍(lán),藍(lán)白,綠,棕白,棕相信不少人都有這樣的疑問,為什么做網(wǎng)線水晶頭有必要依照色彩次序呢,已然網(wǎng)線中的八根線都是銅導(dǎo)線,只需網(wǎng)線兩頭的水晶頭都依照同一種人為規(guī)范就能夠?qū)?,就能夠正常傳輸?shù)據(jù),為什么假如不依照規(guī)則的一致規(guī)范,就會(huì)出現(xiàn)無法上網(wǎng)的狀況。一般網(wǎng)線真實(shí)起到上網(wǎng)效果的線序只要1.2.3.6,就算其他四根線沒接通相同都是能夠正常上網(wǎng)的。因?yàn)殡p絞線能夠起到抵消攪擾的效果,因而有必要挑選兩組雙絞線,為了一致規(guī)范,即挑選了橙白,橙和綠白,綠兩組雙絞線用作最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,其他色彩線作為備用語音傳輸?shù)刃Ч且驗(yàn)檫@個(gè)原因,網(wǎng)線生產(chǎn)商在生產(chǎn)網(wǎng)線時(shí)候,會(huì)將橙白,橙,綠白,綠四種色彩線的性能做得比其他色彩線要好許多,具有更高的衰減與串?dāng)_的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的時(shí)延差錯(cuò)。一致網(wǎng)線水晶頭規(guī)范還可便于操作員在網(wǎng)絡(luò)工程中實(shí)施接線操作。所以這就是網(wǎng)線水晶頭接法有必要依照色彩次序的必要性。更多水晶頭相關(guān)搜索:水晶頭,ri45水晶頭,網(wǎng)線水晶頭,8p8c水晶頭,超5類水晶頭,六類水晶頭,超五類非屏蔽水晶頭,電腦水晶頭,超五類鍍金水晶頭,純銅水晶頭,五類純銅素材水晶頭,超五類屏蔽水晶頭,超五類3U水晶頭,CAT5E水晶頭,RJ45UTP水晶頭,六類水晶頭保護(hù)套,水晶頭膠套,電話線,2芯電話線,4芯電話線,6芯電話線,六類網(wǎng)線,六類屏蔽網(wǎng)線,電話聽筒線,曲線電話線,語音跳線,6P4C電話直線,方貝水晶頭,透明爪子護(hù)套,彩色水晶頭,萬兆水晶頭,千兆水晶頭
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昨天我介紹了路由器、交換機(jī)、貓。今天我要和大家談?wù)勅绾沃谱鱎J45電腦水晶頭和每只腳的功能。我們通常有8行,白色橙色,橙色,白色,綠色,藍(lán)色,白色,藍(lán)色,綠色,白色棕色和棕色。網(wǎng)線水晶頭接法有兩種;568A;白綠-綠-白橙-藍(lán)-白藍(lán)-橙-白棕-棕。568B;白橙-橙-白綠-藍(lán)-白藍(lán)-綠-白棕-棕。網(wǎng)絡(luò)的兩端以不同的方式連接。兩端使用相同的連接。568A或568B可以稱為直線連接。它通常用于將計(jì)算機(jī)連接到路由器、交換機(jī)、集線器等。在網(wǎng)絡(luò)的兩端使用不同的連接。在一端使用568A,另一端使用568B。這就是所謂的交叉連接方法。用于開關(guān)、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)直接連接等。下面我來說說水晶頭各腳的作用;1 傳輸數(shù)據(jù)正極TX+2 傳輸數(shù)據(jù)負(fù)極TX-3 接受數(shù)據(jù)正極RX+4 當(dāng)1236出現(xiàn)故障自動(dòng)進(jìn)入使用狀態(tài)5 當(dāng)1236出現(xiàn)故障自動(dòng)進(jìn)入使用狀態(tài)6 接受數(shù)據(jù)負(fù)極RX-7 當(dāng)1236出現(xiàn)故障自動(dòng)進(jìn)入使用狀態(tài)8 當(dāng)1236出現(xiàn)故障自動(dòng)進(jìn)入使用狀態(tài)從上面可以看出真正用到數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹挥? 2 3 6,其中4 5 7 8基本上處于待機(jī)狀態(tài),這也是前段時(shí)間有人問我的水晶頭不是8行,為什么有的只用4行?實(shí)際上,真正的數(shù)據(jù)傳輸只有12336,四線連接只要連接到1236就等于連到網(wǎng)絡(luò)沒有錯(cuò)誤!下面介紹一下網(wǎng)線水晶頭的接法:準(zhǔn)備材料;水晶頭 網(wǎng)線卡口鉗 網(wǎng)線測(cè)試儀(沒有也無所謂)沒辦法沒銀子我自己就用的這種下面是8根線路由器連接電腦接法這是常見的路由器與計(jì)算機(jī)的連接;以水晶頭金手指為前端,卡口為后端,連接按568B;白色橙-橙-白-綠-藍(lán)-白-藍(lán)-白-綠-白-棕-棕,有條件的連接可以用導(dǎo)線測(cè)試儀測(cè)試,只要1至8即可。明明證明連接正確,如果是四根電線只要1236個(gè)燈也正確無誤。連接到電腦路由器,可以上網(wǎng)!下面是四根線,路由器連接電腦線連接方法,記住順序1236別插錯(cuò)了!以上就是電腦水晶頭的介紹,大家知道他的功能了嗎?
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引言隨著Internet 的出現(xiàn)和以太網(wǎng)的迅速發(fā)展, 基于以太網(wǎng)的設(shè)備控制越來越多。目前市場(chǎng)上大部分以太網(wǎng)控制器采用的封裝均超過80 引腳, 如RTL8019AS、DM9008、CS8900A 等。這些器件不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 面積龐大, 且系統(tǒng)開銷較大。近來, Microchip推出全球首枚28 引腳獨(dú)立以太網(wǎng)控制器ENC28J60, 可為嵌入式系統(tǒng)提供低引腳數(shù)、低成本、精簡(jiǎn)的遠(yuǎn)程通訊解決方案。設(shè)計(jì)了以ENC28J60 為核心的以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)方案, 描述了該系統(tǒng)硬件架構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。在簡(jiǎn)要介紹了以太網(wǎng)控制器ENC28J60 的結(jié)構(gòu)、功能、外圍電路的基礎(chǔ)上, 對(duì)ENC28J60Atmega16 的SPI 通訊進(jìn)行了闡述。此方案不僅成本低, 而且可以實(shí)現(xiàn)500Kbps 以上的傳輸速率, 滿足了嵌入式系統(tǒng)的Internet 控制要求。2 ENC28J60 網(wǎng)絡(luò)接口體系結(jié)構(gòu)ENC28J60 是帶有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口(Serial PeripheralInterface, SPI)的獨(dú)立以太網(wǎng)控制器。它符合IEEE 802.3 的全部規(guī)范, 采用了一系列包過濾機(jī)制以對(duì)傳入數(shù)據(jù)包進(jìn)行限制。它還提供了一個(gè)內(nèi)部DMA 模塊, 以實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐和硬件支持的IP 校驗(yàn)和計(jì)算。與主控制器的通信通過兩個(gè)中斷引腳(INT和WOL)和SPI 腳(SO、SI、SCK、CS)實(shí)現(xiàn), 數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10Mb/s.兩個(gè)專用的引腳(LEDA、LEDB)用于連接LED, 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)狀態(tài)指示。圖1 所示為ENC28J60 的典型應(yīng)用電路。ENC28J60 由7 個(gè)主要功能模塊組成:SPI 接口, 充當(dāng)主控制器和ENC28J60 之間通信通道; 控制寄存器, 用于控制和監(jiān)視ENC28J60; 雙端口RAM緩沖器, 用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包; 判優(yōu)器, 當(dāng)DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請(qǐng)求時(shí)對(duì)RAM緩沖器的訪問進(jìn)行控制; 總線接口, 對(duì)通過SPI 接收的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行解析;MAC 模塊:實(shí)現(xiàn)符合IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)的MAC 邏輯; PHY 模塊, 對(duì)雙絞線上的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和譯碼。ENC28J60 還包括其他支持模塊, 諸如振蕩器、片內(nèi)穩(wěn)壓器、電平變換器(提供可以接受5V 電壓的I/O 引腳)和系統(tǒng)控制邏輯。根據(jù)以上說明, ENC28J60 應(yīng)用于嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口是非常合適的, 有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。3 ENC28J60 在嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口的應(yīng)用3.1 硬件電路設(shè)計(jì)利用ENC28J60 可以構(gòu)成不同功能的網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn), 如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、帶Internet 功能的設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控(數(shù)據(jù)采集, 診斷)設(shè)備等。圖2 所示為基于ENC28J60 的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口的硬件電路原理圖。電路中有:2 個(gè)LED 狀態(tài)指示燈主要用來顯示網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài), 包括PHY 是否沖突、連接是否建立、是否接收數(shù)據(jù)、連接速度、雙工模式等; 必需的偏置電阻R3(2kΩ, 精度為1%);高速局域網(wǎng)電磁隔離模塊(即RJ45 以太網(wǎng)接口), 應(yīng)用中,ENC28J60 的物理端口與隔離變壓器HR901170A 連接時(shí)必須符合IEEE802.3 對(duì)物理層規(guī)范的要求, 如RJ45 的插孔與隔離變壓器的間隔應(yīng)盡量小, 輸出和輸入差分信號(hào)對(duì)的走線要有很好的隔離。電路中的主控制器采用Atmel 公司的ATmega16 單片機(jī),它具有先進(jìn)的RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))結(jié)構(gòu)、16 kB 可編程Flash 存儲(chǔ)器、512 B 的EEPROM和1 kB 片內(nèi)SRAM, 具有豐富的外設(shè)接口, 其SPI 接口允許ATmega16 與外設(shè)進(jìn)行高速的同步數(shù)據(jù)傳輸。本設(shè)計(jì)中ATmega16 SPI 配置為主機(jī)模式,ENC28J60 為從設(shè)備。ATmega16 的SPI 工作模式由CPOL、CPHA 設(shè)置, 根據(jù)ENC28J60 的SPI 讀寫時(shí)序, ATmega16 的SPI工作模式應(yīng)設(shè)置為模式0.ATmega16 通過將ENC28J60 的CS引腳置低實(shí)現(xiàn)與其的同步。SPI 時(shí)鐘由寫入到SPI 發(fā)送緩沖寄存器的數(shù)據(jù)啟動(dòng), SPI MOSI(PB5)引腳上的數(shù)據(jù)發(fā)送秩序由寄存器SPCR 的DORD 位控制, 置位時(shí)數(shù)據(jù)的LSB(最低位)首先發(fā)送, 否則數(shù)據(jù)的MSB(最高位)首先發(fā)送。我們選擇先發(fā)送MSB,同時(shí)接收到的數(shù)據(jù)傳送到接收緩沖寄存器, CPU 進(jìn)行右對(duì)齊從接收緩沖器中讀取接收到的數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意, 當(dāng)需要從ENC28J60 中讀取多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí), 即使ENC28J60 并不需要ATmega16 串行輸出的數(shù)據(jù), 每讀取一個(gè)數(shù)據(jù)前都要向SPI 發(fā)送緩沖器寫一個(gè)數(shù)據(jù)以啟動(dòng)SPI 接口時(shí)鐘。由于SPI 系統(tǒng)的發(fā)送方向只有1 個(gè)緩沖器, 而在接收方向有2 個(gè)緩沖器, 所以在發(fā)送時(shí)一定要等到移位過程全部結(jié)束后, 才能對(duì)SPI 數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫操作; 而在接收數(shù)據(jù)時(shí), 需要在下一個(gè)字節(jié)移位過程結(jié)束之前通過訪問SPI 數(shù)據(jù)寄存器讀取當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù), 否則第1 個(gè)數(shù)據(jù)丟失。3.2 ENC28J60 軟件初始化在使用ENC28J60 發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包前, 必須對(duì)器件進(jìn)行初始化設(shè)置。根據(jù)不同的應(yīng)用, 一些配置選項(xiàng)可能需要更改。初始化設(shè)置工作包括接收和發(fā)送緩沖器、接收過濾器、晶振啟動(dòng)時(shí)間、MAC 寄存器、PHY 寄存器。初始化芯片之前先關(guān)閉單片機(jī)的中斷輸入, 對(duì)RESET 引腳給定一個(gè)持續(xù)的低電平復(fù)位信號(hào), 然后對(duì)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成所有需要的寄存器后, 判斷以太網(wǎng)狀態(tài)中的時(shí)鐘啟動(dòng)標(biāo)志位是否置位, 然后開中斷。系統(tǒng)初始化后進(jìn)入主程序循環(huán), 包括單片機(jī)的控制作用和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于以太網(wǎng)傳輸部分來說。主要有兩個(gè)作用:一是對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行封裝并發(fā)送; 二是對(duì)接收的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解包, 供應(yīng)用程序使用。3.3 ENC28J60 發(fā)送數(shù)據(jù)包在進(jìn)行數(shù)據(jù)包發(fā)送或接收時(shí), 要先對(duì)寫緩沖存儲(chǔ)器(WriteBuffer Memory, WBM)命令掌握。WBM允許主控制器將字節(jié)寫入8KB 發(fā)送和接收緩沖存儲(chǔ)器。如果ECON2 寄存器中的AUTOINC 位置1, 那么在寫完每個(gè)字節(jié)的最后一位之后,EWRPT 指針將會(huì)自動(dòng)地遞增指向下一個(gè)地址(當(dāng)前地址加1)。如果寫入地址1FFF 且AUTOINC 置1, 則寫指針加1 指向0000h.將CS 引腳拉為低電平啟動(dòng)WBM命令。然后將WBM操作碼及隨后的5 位常量1Ah 送入ENC28J60.在發(fā)送WBM命令和常量之后, 由EWRPT 指向的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)將移入ENC28J60, 首先移入最高位。在接收到8 個(gè)數(shù)據(jù)位后, 如果AUTOINC 置1, 寫指針將自動(dòng)遞增。主控制器可以繼續(xù)在SCK引腳提供時(shí)種信號(hào)、在SI 引腳發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)保持/CS 為低電平, 從而可以連續(xù)寫入存儲(chǔ)器。當(dāng)AUTOINC 被使能時(shí), 以該方式就可以連續(xù)地向緩沖存儲(chǔ)器寫入字節(jié)而無需多余的SPI命令。拉高CS 引腳電平可結(jié)束WBM命令。在WBM操作期間,SO 引腳一直為高阻態(tài), WBM操作時(shí)序, 請(qǐng)參見圖3.ENC28J60 內(nèi)的MAC 在發(fā)送時(shí)會(huì)自動(dòng)生成前導(dǎo)符和幀起始定界符。此外, MAC 可根據(jù)配置生成填充(如果需要)和CRC字段。主控制器必須生成所有其他幀字段, 并將它們寫入緩沖存儲(chǔ)器, 以待發(fā)送。此外, ENC28J60 還要求在待發(fā)送的數(shù)據(jù)包前添加一個(gè)包控制字節(jié)。主控制器應(yīng):1.正確編程ETXST 指針,使之指向存儲(chǔ)器中未用的單元。它將指向包控制字節(jié), 在本設(shè)計(jì)方案中, 指針應(yīng)編程為0120h; 2.使用WBM SPI 命令寫入包控制字節(jié)、目標(biāo)地址、源MAC 地址、類型/ 長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)有效負(fù)載; 3.正確編程ETXND 指針。它應(yīng)指向數(shù)據(jù)有效負(fù)載的最后一個(gè)字節(jié), 在本設(shè)計(jì)方案中, 指針應(yīng)編程為0156h; 4.將EIR.TXIF位清零、將EIE.TXIE 位和EIE.INTIE 位置1 允許在發(fā)送完成后產(chǎn)生中斷(如果需要); 5.將ECON1.TXRTS 位置1 開始發(fā)送。如果在TXRTS 位置1 時(shí)正在進(jìn)行DMA 操作, ENC28J60 會(huì)等待DMA 操作完成再發(fā)送。這種等待是必需的, 因?yàn)镈MA 和發(fā)送引擎共享同一個(gè)存儲(chǔ)器訪問端口。同樣如果在TXRTS 已置1后, ECON1 中DMAST 位才置1, DMA 在TXRTS 位清零前不會(huì)采取任何動(dòng)作。如果正在進(jìn)行發(fā)送, 不應(yīng)通過SPI 讀取或?qū)懭肴魏未l(fā)送的字節(jié)。主控制器將TXRTS 位清零可取消發(fā)送。如果數(shù)據(jù)包發(fā)送完成或因錯(cuò)誤取消而中止發(fā)送, ECON1.TXRTS位會(huì)被清零, 一個(gè)7 字節(jié)的發(fā)送狀態(tài)向量將被寫入由ETXND +1 指向的單元, EIR.TXIF 會(huì)被置1 并產(chǎn)生中斷(如果允許)。要驗(yàn)證數(shù)據(jù)包是否成功發(fā)送, 應(yīng)讀取ESTAT.TXABRT 位。如果該位置1, 主控制器在查詢發(fā)送狀態(tài)向量的各個(gè)字段外, 還應(yīng)查詢ESTAT.LATECOL 位, 以確定失敗的原因。下面給出寫數(shù)據(jù)包的源代碼:3.3 ENC28J60 接收數(shù)據(jù)包假設(shè)接收緩沖器已完成初始化, MAC 已正確配置而且接收過濾器已配置為接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包, 主控制器應(yīng)該:1.如果需要在接收到數(shù)據(jù)包時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷, 就要將EIE.PKTIE 位和EIE.INTIE位置1; 2. 如果需要在由于緩沖空間不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷, 就要將EIR.RXERIF 位清零, 并將EIE.RXERIE位和EIE.INTIE 位置1; 3. 通過將ECON1.RXEN 位置1使能接收。在將RXEN 置1 后, 將不能修改雙工模式和接收緩沖器起始和結(jié)束指針。此外, 要阻止不期望接收的數(shù)據(jù)包, 在更改接收過濾器配置寄存器(ERXFCON) 和MAC 地址前建議將RXEN 清零。在使能接收后, 沒有過濾掉的數(shù)據(jù)包將寫入循環(huán)接收緩沖器。任何不符合過濾條件的數(shù)據(jù)包將被丟棄, 但主控制器無法識(shí)別一個(gè)數(shù)據(jù)包已被丟棄。當(dāng)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包并將其完整寫入緩沖器時(shí), EPKTCNT 寄存器將遞增, EIR.PKTIF 位將置1, 并產(chǎn)生一個(gè)中斷(如果允許), 同時(shí)硬件寫指針ERXWRPT 自動(dòng)遞增。