奉化網(wǎng)絡接口參數(shù)
發(fā)布時間:2023-08-18 01:29:47奉化網(wǎng)絡接口參數(shù)
無線路由器一般集成了有線路由器的功能,提供rj45接口。你可以用網(wǎng)線把電腦的網(wǎng)卡口和路由器的LAN口相連即可,與無線連接的效果相同。跟著經(jīng)濟的快速展開,RJ45帶變壓器的需求量也是很大的,除了滿足國內需求以外,還可以開發(fā)國外商場,而國外商場是非常無量的,所以說rj45網(wǎng)絡接口對股動經(jīng)濟作用是很明顯的,將來這一工作必將會得到高度的重視,給工業(yè)自動化帶來很大的協(xié)助.RJ45連接器重要的機械性能是連接器的機械壽命。機械壽命實際上是一種耐久性(durability)指標,在國標GB5095中把它叫作機械操作。它是以一次插入和一次拔出為一個循環(huán),以在規(guī)定的插拔循環(huán)后連接器能否正常完成其連接功能(如接觸電阻值)作為評判依據(jù)。RJ45網(wǎng)絡連接器的窄距離、低背、多極化需要愈加火急,格外是手機的極薄化需要對機內銜接器的超低背化要求越發(fā)急切。為了完成商品的低背化、窄距離、小型化、多極化以及高可靠性,各廠商紛紛選用模仿技能進行深入研究與開發(fā)。
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嵌入式系統(tǒng)以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應了各種應用系統(tǒng)中對功能、可靠性、成本、體積、功耗等的嚴格要求,因此它贏得了巨大的市場,在應用數(shù)量上遠遠超過了各種通用計算機。嵌入式接入Internet是近幾年隨著計算機網(wǎng)絡技術的普及和發(fā)展而發(fā)展起來的一項新興概念和技術,它通過為現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)增加因特網(wǎng)接入能力來擴展其功能,一般指設備通過嵌入式模塊而非PC系統(tǒng)直接接入Internet,以Internet為介質實現(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)絡接口控制芯片實現(xiàn)與網(wǎng)絡的通信功能,成本低,控制方便可靠,滿足系統(tǒng)對通信的要求??紤]到本身的特點,在大量工業(yè)領域中應用嵌入式設備功能比較單一,在上述網(wǎng)絡接口控制芯片接口程序的基礎上只需要開發(fā)簡化的嵌入式協(xié)議棧,就可滿足許多情況下的應用需求。目前,許多公司和組織致力于將以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線實現(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)場設備中的應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。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微控制器直接實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議,這種方法的實現(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。缺點是占用的系統(tǒng)資源較多,對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)上實現(xiàn)。(2)使用嵌入式網(wǎng)關來實現(xiàn),如圖2所示。各個嵌入式系統(tǒng)首先和網(wǎng)關進行通信,通信方式采用傳統(tǒng)的RS-232、RS-485等,由嵌入式網(wǎng)關負責實現(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。缺點是需要一個專門的嵌入式網(wǎng)關,而且和各個嵌入式系統(tǒng)之間的通信同樣受到速度和距離的限制,這種方法的實現(xiàn)成本將會增加。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、存儲器及外設器件和30端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式互聯(lián)的目標是嵌入式設備工作在以網(wǎng)絡為中心的環(huán)境中,把“孤立的目標系統(tǒng)”相互連接起來。為適應嵌入式分布處理結構和應用上網(wǎng)需求,嵌入式系統(tǒng)必需配有一種或多種網(wǎng)絡通信接口,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)相關的功能,從而把標準網(wǎng)絡技術(TCP/IP)一直擴展到嵌入設備,由嵌入式系統(tǒng)自身實現(xiàn)Web服務器功能,這是解決嵌入式Internet問題的最佳方案;嵌入式設備接入Intranet/Internet網(wǎng)原則上講,只要實現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議就可以。針對嵌入式設備連接涉及的兩個關鍵問題即傳送信息的媒質和采用的協(xié)議。最常用的聯(lián)接模式是以太網(wǎng)通信介質的有線連接與TCP/IP協(xié)議。其網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議分層如圖1所示。利用網(wǎng)絡接口控制器(NIC-Network InteRFace Controller)來實現(xiàn)物理層和鏈路層協(xié)議,同時微處理器運行嵌入式TCP/IP協(xié)議通信模塊來實現(xiàn)與Intranet/Internet網(wǎng)的連接。一旦這個目標得以實現(xiàn),就能在網(wǎng)絡環(huán)境下在任何時間從任何地點對位于任何其它地方的系統(tǒng)中的微控制器進行監(jiān)控,利用傳統(tǒng)的Web和因特網(wǎng)機制遠程監(jiān)視數(shù)據(jù)和運行情況控制,而且還能在合適的條件下對系統(tǒng)進行調試、升級和維護。 技術難點分析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。首先從一個物理幀的格式來分析。一個標準的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)絡進行通信,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)應該封裝在高層協(xié)議的數(shù)據(jù)域內。這些數(shù)據(jù)的層層封裝和物理幀的形成對于速度沒有特殊的要求,普通的低速微控制器完全可以實現(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)時應該做的工作是,首先對待發(fā)送的數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編碼,而后對編碼后的數(shù)據(jù)進行扭曲處理,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,為了保證數(shù)據(jù)的有效發(fā)送,系統(tǒng)還應具有沖突檢測和重發(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,應該考慮用其他的方法實現(xiàn)。4 一種嵌入式網(wǎng)絡接口的實現(xiàn)方案基于因特網(wǎng)的嵌入式網(wǎng)絡體系結構實現(xiàn)的核心問題是如何實現(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡接口。在眾多實現(xiàn)方案中,以MCU為核心的實現(xiàn)方案,雖然實現(xiàn)起來有一定困難,仍因其極低的成本,受到格外重視。在此實現(xiàn)了一種網(wǎng)絡接口芯片與MCU相結合的方案,如圖5所示。RTL8019AS與硬件實現(xiàn)以太網(wǎng)接口芯片中,選用RTL8019AS。由臺灣Realtek公司生產(chǎn)的RTL8019AS以太網(wǎng)控制器,由于其優(yōu)良的性能、低廉的價格,使其在市場上的10Mbps網(wǎng)卡中占有相當?shù)谋壤J褂?051/52兼容單片機實現(xiàn)對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現(xiàn)地址數(shù)據(jù)復用。P3.4片選RTL8019AS。數(shù)據(jù)收發(fā)不使用中斷驅動,全部由軟件查詢實現(xiàn)。基地址選擇引腳IOS[3:0]空,I/O基地址為300H。使用雙絞線為通信介質,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插頭實現(xiàn)與網(wǎng)絡的連接。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,不可能實現(xiàn)所有的TCP/IP協(xié)議??紤]到嵌入式應用中硬件系統(tǒng)的多樣性,完成特定功能的應用程序也各不相同,因而軟件的設計在保證滿足功能前提下,最好短小,易于被移植,尤其是應用程序與網(wǎng)絡協(xié)議軟件應具備一定的獨立性。因此,選擇TCP/IP作為嵌入式網(wǎng)絡的通信協(xié)議,同時必須對TCP/IP協(xié)議簇根據(jù)實際需要進行必要的刪減,即實現(xiàn)一個thinTCP/IP協(xié)議簇。通常的thinTCP/IP的層次結構與標準的TCP/IP的一樣,也是四層結構(圖7)。以太網(wǎng)接口層主要實現(xiàn)對以太網(wǎng)接口芯片的控制,IP層根據(jù)實際需要選擇實現(xiàn)ARP(地址解析協(xié)議)、RARP(反向地址解析協(xié)議)、ICMP(因特網(wǎng)控制報文協(xié)議)以及IGMP(網(wǎng)絡組管理協(xié)議)。傳輸層主要由TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)組成,在實際實現(xiàn)時,根據(jù)需要可只實現(xiàn)其中一個。CIP(控制信息協(xié)議)是專為控制設備、基于對象的一種方法,它是獨立于特定網(wǎng)絡的應用層協(xié)議,提供了訪問數(shù)據(jù)和控制設備操作的服務集。CIP的制定需要根據(jù)具體應用加以考慮,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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我們在這里說的網(wǎng)線插座有叫做網(wǎng)線模塊,一般是應用在室內墻壁上作為網(wǎng)線的插孔所用,現(xiàn)在家庭中使用的一般都是雙絞線。而這種雙絞線有分為T568B和T568A兩種線序,信息模塊端接入標準分T568A標準和T568B標準兩種,我們的網(wǎng)線插座或者網(wǎng)線水晶頭都只能在A和B中選擇一種方式接線,若果一頭接錯就不會有反應。1、首先我們要將網(wǎng)線的外皮剝掉一部分,將里邊的網(wǎng)線露出來,大概2cm,或者更長也是可以的;2、定好標準規(guī)則,把線頭放入線槽中。T568B標準一般使用較多,在使用三類雙絞線、五類雙絞線、增強的五類雙絞線的網(wǎng)絡工程中一般遵循T568B的接線標準,在使用五類雙絞線時,其傳輸速率可達到100Mbps;3、用工具把線用力的壓下去,將其卡在模塊里即可,并把多余的線頭剪掉;4、然后把其他的線頭都剪齊即可,這樣一來墻壁網(wǎng)線插座接法就完成了。備注:T568A的接法:綠白、綠、橙白、藍、藍白、橙、棕白、棕;T568B的接法:橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。有些網(wǎng)線是四根白色和曾綠藍棕色線纏繞的,對于這種情況就需要留心每一組兩根線發(fā)給好后在拆其他的線,不然如果搞混了的話你就不知道拿一根是白棕、白綠、白橙、白藍。 2、在每次分離過后不要著急壓線,要等所有的線路都防止號了過后再用打線鉗逐一打線。 3、打線鉗分為內側外側兩種,外側的較長,打下去之后會非常容易切掉外側多余的線路,所以,如果在實用過程中不小心將外側放在了網(wǎng)線插座的內側就會裁斷網(wǎng)線,所以應該注意。
奉化網(wǎng)絡接口參數(shù)
摘要 在自動化控制及其他民用設備、工業(yè)控制如電力設備系統(tǒng)等領域,眾多設備的對外通訊接口仍然是低速串口。但低速串口有其固有的缺點:無法集中、全面、準確而實時地監(jiān)控數(shù)據(jù)。本文介紹基于微處理器SEP3203串口以太網(wǎng)轉換器的以太網(wǎng)接口的軟硬件設計方法,它可以變傳統(tǒng)的串口通訊為網(wǎng)絡通訊,實現(xiàn)串口設備的快速聯(lián)網(wǎng)。1引言在自動化控制及其他民用設備、工業(yè)控制如電力設備系統(tǒng)等領域,眾多設備的對外通訊接口仍然是低速串口。因此現(xiàn)有系統(tǒng)的缺點是:無法集中、全面、準確而實時地監(jiān)控數(shù)據(jù)。隨著以太網(wǎng)在工業(yè)、商業(yè)領域的大規(guī)模使用以及網(wǎng)絡自動化強勁勢頭的到來,用戶與供應商迫切需要在任何時間和任何地點都可以實時訪問數(shù)據(jù)和進行控制,做到遠程快速故障分析與處理、設備的遠程維護,以便提高質量,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備是既不經(jīng)濟也不可行的。針對一些實際需求,采用串口以太網(wǎng)轉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)轉換器正是在這一要求下設計出來的產(chǎn)品, 本文就是本課題下的子課題部分。2基于ARM7TDMI的SEP3203微處理器簡介ARM7TDMI處理器是ARM7處理器系列成員之一,是目前應用較廣的32位高性能嵌入式RISC處理器,SEP3203[1]是東南大學國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術研究中心基于ARM7TDMI處理器內核設計的16/32位RISC微處理器芯片。它面向低成本手持設備和其它通用嵌入式設備,為用戶提供了豐富的外設、低功耗管理和低成本的外存配置。3串口以太網(wǎng)轉換器中與以太網(wǎng)接口相關的電路結構為了實現(xiàn)該轉換模塊的研究,首先要選擇一個硬件平臺即嵌入式處理器。由于ARM是基于精簡指令系統(tǒng)(RISC)的32位內核,代碼效率高,運行速度快,綜合性能強,在基于ARM體系結構的嵌入式CPU中,基于ARM7TDMI體系結構的SEP3203嵌入式微處理器擁有較好的技術支持,因此本轉換器選擇SEP3203作為硬件平臺;轉換系統(tǒng)必須要有電源,供整個系統(tǒng)用;系統(tǒng)工作時需要有工作時鐘,因此本系統(tǒng)需要有時鐘電路;由于用戶需要的轉換器要有串口、USB和以太網(wǎng)口下載等功能,由于本文只針對以太網(wǎng)口,其它兩個接口本文不作介紹。以太網(wǎng)口與嵌入式芯片之間要有一個網(wǎng)絡模塊,現(xiàn)把與以太網(wǎng)口相關電路結構的部分設計顯示如圖1所示。4 網(wǎng)絡接口電路的硬件設計SEP3203芯片內部沒有集成網(wǎng)絡模塊,但SEP3203芯片設計的接口豐富,可以方便地擴展。考慮使用中可能對網(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,能簡單的實現(xiàn)Plug and Play 并兼容NE2000。由于它擁有三種等級的掉電模式,所以它是綠色電腦的網(wǎng)絡設備的理想選擇。在全雙工模式下,如果是連接到一個同樣是全雙工的交換機或集線器,就可實現(xiàn)同時接收和發(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),此外還支持在運行完BROM 后釋放內存以供系統(tǒng)其他程序的運行。網(wǎng)絡接口模塊的系統(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,實現(xiàn)最簡單的網(wǎng)絡功能。本系統(tǒng)使用8位地址滿足了操作系統(tǒng)對遠程DMA端口的需求。網(wǎng)絡接口模塊和SEP3203微處理器的連接線比較簡單,在PCB板上布線比較規(guī)則。網(wǎng)絡接口芯片RTL8019的實際電路連接圖見參考文獻[3]。網(wǎng)口選用了內置變壓及指示燈的RJ45網(wǎng)絡接口,實際電路圖如圖3[4]所示, 對比SEP3203微處理器的SRAM接口協(xié)議,由于總線沒有等待信號,所以沒有使用IOCHRDY信號。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Nucleus綜合考慮各個因素,我們選擇了嵌入式實時操作系統(tǒng)Nucleus。Nucleus PLUS是美國著名RTOS廠商(ATI)(Accelerated Technology Inc)公司為實時嵌入式應用而設計的一個搶先式多任務操作系統(tǒng)內核,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,下載到目標板的RAM中或直接燒錄到到目標板的ROM中執(zhí)行。在典型的目標環(huán)境中,Nucleus PLUS核心代碼一般不超過20K字節(jié)大小,內核規(guī)模非常小。Nucleus PLUS除提供功能強大的內核操作系統(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)絡模塊,支持圖形應用的實時化Windows模塊,支持nternet網(wǎng)的WEB產(chǎn)品模塊,工控機實時BIOS模塊,圖形化用戶接口,以及應用軟件性能分析模塊等,用戶可以根據(jù)自己的應用來選擇不同的應用模塊;6 網(wǎng)絡接口通信的設計網(wǎng)絡接口的硬件將網(wǎng)絡上傳送來的數(shù)據(jù)送入系統(tǒng)內存中,并通知操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡數(shù)據(jù)到達。通常,網(wǎng)絡接口使用中斷機制來完成這一任務,一個中斷時處理器將正常的處理掛起,跳轉到設備驅動程序的代碼段執(zhí)行。此時,由設備驅動程序管理所有細節(jié)。設備驅動軟件通知協(xié)議棧已經(jīng)有一個分組到達,并要求進行相應的處理。當設備驅動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,設備驅動程序對上層應用屏蔽了接收和發(fā)送的細節(jié)。用戶只需要調用相應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 實現(xiàn)中,協(xié)議棧初始化是依靠調用NETI_Init()完成的。NETI_Init()完成兩個工作,首先是對網(wǎng)絡協(xié)議棧的初始化[5], 然后就對系統(tǒng)所使用的網(wǎng)絡設備進行初始化流程說明:①程序由Main()函數(shù)開始,調用taskmain()。②taskmain()調用sys_ini()對系統(tǒng)初始化,調hardware_ini()對硬件初始化;調用vcre_tsk()創(chuàng)建了6個任務,調用stak_tske()將部分任務放入就緒隊列,調用sys_sta()啟動系統(tǒng)。③通過系統(tǒng)調度開啟任