杭州網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)格
發(fā)布時間：2022-01-19 01:43:40
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RJ45帶變壓器不但增強(qiáng)了傳輸信號和改善傳輸距離，還增加了連接器的實用性和適應(yīng)性，使網(wǎng)絡(luò)接口更方便，減輕用戶負(fù)擔(dān)，達(dá)到事半功倍的效果，可以說是一個非常重要的電子組件。RJ45連接器主要用于信號電平耦合。首先可以增強(qiáng)信號，使傳輸距離更遠(yuǎn)，其次芯片端可以與外界隔離，使抗干擾性能得到了大大提升，芯片還具有很強(qiáng)的保護(hù)作用（如仿雷擊）。當(dāng)連接到不同級別的網(wǎng)絡(luò)端口（如果PHY芯片為2.5V且某些PHY芯片為3.3V）時，它不會影響彼此的設(shè)備的性能。從理論上來說，可以不需要接變壓器，直接接到RJ45上也是能正常工作的。但是傳輸距離就很受限制，而且當(dāng)接到不同電平網(wǎng)口時，也會有影響。而且外部對芯片的干擾也很大。當(dāng)接了網(wǎng)絡(luò)變壓器后，它主要用于信號電平耦合?？梢杂幸韵伦饔茫嚎梢栽鰪?qiáng)信號，使其傳輸距離更遠(yuǎn)；使芯片端與外部隔離，抗干擾能力大大增強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)連接器具有在各個網(wǎng)絡(luò)之間牢靠傳送信息的才能。為了提高互連的網(wǎng)絡(luò)的牢靠性，常選用一下一些辦法：防止分組在若干個網(wǎng)關(guān)中無限制的循環(huán)；向源站或者其他網(wǎng)關(guān)發(fā)送錯誤報告；對分組從源站到目的站之間的途徑進(jìn)行盯梢；供給網(wǎng)間信息的重傳功用
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RJ45網(wǎng)絡(luò)連接器也就是指防水等級達(dá)到IP68的防水接頭。如今，防水接頭的市場需求越來越廣，嚴(yán)格來講，是市場對能夠達(dá)到IP68防水標(biāo)準(zhǔn)的防水接頭的需求越來越廣。RJ45連接器的插頭分為非屏蔽和屏蔽兩種。屏蔽RJ45連接器插頭外圍用屏蔽包層覆蓋，其實物外形與非屏蔽的插頭沒有區(qū)別。還有一種專為工廠環(huán)境特殊設(shè)計的工業(yè)用的屏蔽RJ45插頭，與屏蔽模塊搭配使用。RJ45網(wǎng)絡(luò)連接器的性能指標(biāo)包括衰減、近端串?dāng)_、插入損耗、回波損耗和遠(yuǎn)端串?dāng)_等。RJ45的各項性能：接觸電阻為2.5mΩ，絕緣電阻為1000mΩ，抗電強(qiáng)度為DC1000V（AC700V）時，一分鐘無擊穿和飛弧現(xiàn)象。RJ45連接器在我們生活中常常出現(xiàn)，細(xì)心的你是否發(fā)現(xiàn)了呢？我們電腦用于網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)線、路由器、交換機(jī)都是通過RJ45連接器連接通訊。
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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(qiáng)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(qiáng)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。現(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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網(wǎng)絡(luò)連接器占有很大的市場重要性，因為網(wǎng)絡(luò)需要一個連接器。如果很多工作沒有網(wǎng)絡(luò)連接器就無法進(jìn)行，那么我們有朋友說，連接器如何連接？連接器還有一個插頭。當(dāng)連接器插頭與插座連接時，必須按照相應(yīng)的觸點編號進(jìn)行端接。 RT45網(wǎng)絡(luò)連接器在端部鎖定前禁止上電。選擇正確類型的RJ45網(wǎng)絡(luò)連接器后，注意插頭末端出水孔的大小，以防止電纜小于孔時漏水。其實網(wǎng)絡(luò)連接器的使用方式有很多，比如：從應(yīng)用層面來解釋，不僅是我們經(jīng)常理解的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，還有其他信號。另外，除了utp，這個連接器還能連接其他傳輸介質(zhì)嗎？比如同軸電纜還是光纖？連接器大部分是RJ45連接器，用于以太網(wǎng)連接，8P8C，可以連接4對雙絞線，12mm寬，比RJ11系列寬。
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摘要：設(shè)計了以ENC28J60 為核心的以太網(wǎng)接口實現(xiàn)方案，描述了該系統(tǒng)硬件架構(gòu)的設(shè)計方法。在簡要介紹了以太網(wǎng)控制器ENC28J60 的結(jié)構(gòu)、功能、外圍電路的基礎(chǔ)上， 對ENC28J60 與Atmega16 的SPI 通訊進(jìn)行了闡述。此方案不僅成本低， 而且可以實現(xiàn)500Kbps 以上的傳輸速率，滿足了嵌入式系統(tǒng)的Internet 控制要求。1 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、精簡的遠(yuǎn)程通訊解決方案。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)制以對傳入數(shù)據(jù)包進(jìn)行限制。它還提供了一個內(nèi)部DMA 模塊， 以實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐和硬件支持的IP 校驗和計算。與主控制器的通信通過兩個中斷引腳(INT和WOL)和SPI 腳(SO、SI、SCK、CS)實現(xiàn)， 數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10Mb/s.兩個專用的引腳(LEDA、LEDB)用于連接LED, 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動狀態(tài)指示。圖1 所示為ENC28J60 的典型應(yīng)用電路。ENC28J60 由7 個主要功能模塊組成：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)出請求時對RAM緩沖器的訪問進(jìn)行控制; 總線接口， 對通過SPI 接收的數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行解析;MAC 模塊：實現(xiàn)符合IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)的MAC 邏輯; PHY 模塊， 對雙絞線上的模擬數(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)計利用ENC28J60 可以構(gòu)成不同功能的網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點， 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 連接時必須符合IEEE802.3 對物理層規(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對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(精簡指令集計算機(jī))結(jié)構(gòu)、16 kB 可編程Flash 存儲器、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引腳置低實現(xiàn)與其的同步。SPI 時鐘由寫入到SPI 發(fā)送緩沖寄存器的數(shù)據(jù)啟動， 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,同時接收到的數(shù)據(jù)傳送到接收緩沖寄存器， CPU 進(jìn)行右對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 中讀取多個數(shù)據(jù)時， 即使ENC28J60 并不需要ATmega16 串行輸出的數(shù)據(jù)， 每讀取一個數(shù)據(jù)前都要向SPI 發(fā)送緩沖器寫一個數(shù)據(jù)以啟動SPI 接口時鐘。由于SPI 系統(tǒng)的發(fā)送方向只有1 個緩沖器， 而在接收方向有2 個緩沖器， 所以在發(fā)送時一定要等到移位過程全部結(jié)束后， 才能對SPI 數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫操作; 而在接收數(shù)據(jù)時， 需要在下一個字節(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 個數(shù)據(jù)丟失。