麗水網絡接口規(guī)格

摘要：介紹了一種基于AX88796B的網絡接口設計。詳細介紹了該網絡芯片的硬件結構和功能特性。創(chuàng)新完成了AX88796B與DSP處理器TMS320C 6722連接的硬件設計和軟件驅動設計。涉及的關鍵技術主要有AX88796B的本地總線連接、物理層網絡驅動的設計、網絡報文的發(fā)送、網絡報文的接收，以及協(xié)議層軟件的開發(fā)。系統(tǒng)完成后與其他網絡設備連接，經測試，網絡通信穩(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，目前已經被廣泛應用在各種數(shù)字應用中。AX88796B是由臺灣ASIX公司推出的一款與NE2000兼容的快速以太網控制器，其內部集成10／100M自適應的介質訪問層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局域網標準的以太網控制功能，并且提供發(fā)送隊列功能來增強標準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)硬件設計(1)AX88796B的硬件結構。AX88796B芯片內部集成了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，再經由內部的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芯片的內部結構如圖1所示。(2)系統(tǒng)硬件連接。主控制單元TMS320C6722B與網絡芯片AX88796B的連接方式如圖2所示。TMS320C6722B內部為32 b的總線結構，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絡芯片無縫連接。片選的連接，用EM_CS2連接到網絡的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)的軟件設計AX88796B的網絡驅動程序是TMS320C6722和AX88796B硬件的接口，因此編寫網絡驅動程序模塊應滿足的主要功能有：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寄存器的定義與賦值外，還要完成對接收緩沖環(huán)的構造。對TMS320C6722B，要完成對應EMIF的設置和中斷的初始化。與網卡有關的初始化如下：(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。當網卡接收到新數(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)包從網卡sram中讀入TMS320C6722內存中，并更新讀頁指針寄存器bnr-y，DSP每從網卡內存中讀走一頁數(shù)據(jù)，bnry便加一，這需要通過程序實現(xiàn)。網卡通過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，當加到最后的空頁(這里是 pstop=0x80)時，cpr將自動恢復為接收緩沖區(qū)的首頁(pstart=Ox4c)。網卡接收關鍵性代碼如下：(3)報文的發(fā)送。報文的發(fā)送過程就是調用寫網卡函數(shù)，將報文發(fā)送到網卡的內存中去。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)包寫入網卡內存，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)送到網絡上。網卡發(fā)送的關鍵代碼如下：4 結語：在如上所述的底層硬件和軟件設計基礎上，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)議進行網絡數(shù)據(jù)傳輸。長期的系統(tǒng)在線驗證證明，在TMS320C6722上擴展的網絡接口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)。可見，對這種只有異步總線，又需要網絡大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膽?，該設計是可行的。

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RJ的名稱代表注冊的注冊杰克。它是一個標準化的網絡接口。RJ45和RJ11是我們生活中的兩種常見的晶體連接器。它們的結構和應用范圍是不同的，不能混合。然而，很多人對此并不了解，造成了一些不必要的設備損壞。本文將詳細介紹這兩種水晶接頭。什么是RJ45水晶頭？RJ45水晶頭是一個八針接頭，主要用于以太網，“RJ”用于注冊插孔，“45”用于接口標準序列號。RJ45晶體頭通常端接在以太網線路上，以連接各種網絡設備，例如計算機、路由器、交換機等。網線制作流程什么是RJ11水晶頭？RJ11水晶頭類似于RJ45水晶頭，但是只有四個引腳，并且通常用于連接電話和調制解調器。應該注意，RJ11通常指六位置（六引腳）模塊化插座或插頭，但是僅使用四個引腳，并且RJ11也用于模塊化插件的四引腳版本。RJ45水晶頭和RJ11水晶頭的不同之處主要表現(xiàn)在以下幾個方面：構造RJ45晶體頭具有8個溝槽和8個觸點(8p8c)，而RJ11晶體頭通常只有6個溝槽和4個觸點(6p4c)，因此RJ45晶體頭的體積大于RJ11晶體頭的體積。RJ11水晶頭通?？梢圆迦隦J45接口，反之亦然，但是強烈建議不要使用RJ11水晶頭作為RJ45接口。線序標準由于RJ45晶體頭和RJ11晶體頭的結構不同，其布線標準也不同。RJ11晶體頭一般只有六個凹槽和四個觸點（6P4C），其順序是固定的，如下所示：RJ45晶頭布線有兩種線路標準：T-568A和T-568B（如下）。通過采用不同的標準，最終有兩種類型的網線和交叉型。如果要制作直通電纜，電纜的兩端可以按照相同的標準（T-568A或T-568B）連接。如果要制作交叉電纜，電纜兩端應根據(jù)不同的標準連接。應用RJ45晶體頭通常連接在電線的兩端以連接計算機和其他網絡設備，而RJ11晶體頭連接在ADSL和語音電纜的兩端以連接電話或調制解調器。雖然RJ11水晶頭可以插入RJ45接口，但是由于RJ11水晶頭不是國際標準，其尺寸、插入強度、插入角度等沒有按照國際標準統(tǒng)一插件設計要求。如果被強制使用在一起，可能會損壞RJ45設備RJ45接口?？偨YRJ45水晶頭與RJ11水晶頭在尺寸、布線標準和應用范圍上有所不同，兩者沒有互操作性，應特別注意使用。

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1）第一類：主要用于語音傳輸（第一類標準主要用于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)議的舊令牌網絡中是常見的。3）第3類：指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中規(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網絡。這是最常用的以太電纜6）超五線：超五線具有低衰減、少串擾、高衰減串擾比（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（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綜合衰減串擾比（PS-ACR）下應該有更大的余量，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種標準，最適合傳輸速率高于1Gbps的應用。6類與5類之間的一個重要區(qū)別在于改善了串擾和回波損耗的性能，這對于新一代全雙工高速網絡應用非常重要。在六個標準中，取消了基本鏈路模型，路由標準采用星型拓撲結構。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。

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咱們用網線的人都知道網線一般分五類線、超五類、六類、超六類這幾種，今天咱們要評論的是千兆網線，也是咱們在實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線和百兆網線有什么差異？最直觀的，網線外面會有標明，標有CAT5E或許CAT6的是千兆網線，假設是CAT5就是百兆了。千兆網絡至少要用超五類線，實踐中主要用的是六類線。而五類網線一般是百兆網線。六類線的顯著特點是線中心有個十字骨架，這樣可以把四組先分隔。百兆網線線芯一般0.5毫米，六類千兆線要到達0.57毫米。百兆網線實踐使用中一般通過四芯就可以通訊，千兆網絡必定要八芯一同作業(yè)才可以通訊。其他還有，假設你有在用千兆設備，通過設備可以區(qū)別是百兆仍是千兆。如下圖，每個網口都有左右兩個綠燈，左邊亮標明100M速率，右邊亮標明10M的速率，兩個都亮標明聯(lián)接的是1000M的設備。當然，交換機、網線、跟交換機聯(lián)接的設備都支撐1000M，這個1000M才會亮。其他一個留心點，假設你用千兆網線，必定要用千兆水晶頭。這個許多人會忽略，覺得水晶頭是相同的。其實是有差異的，如圖：左邊百兆，右邊千兆。咱們可以看出來百兆和千兆在結構上也是有差異的吧。千兆網線做好檢驗的時分，必定要檢驗1-8號線全通，因為千兆網線1-8芯都作業(yè)。關于玩游戲常常掉線，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，也有可能是網線原因。買房子新裝修的，就直接上千兆吧，會省你往后許多費事的。

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關于網線的基本知識掃盲，本文教您認識網線、網線的種類，網線的接法，水晶頭的快速制作，以及一些與網線有關的常見問題。一、網線的種類。我們常見的網線有雙絞線、同軸電纜、光纜(光纖)等。接頭通常我們通常叫做水晶頭，接口為RJ45接口，它又有STP和UTP兩種，我們常用的是UTP。首先說到雙絞線，就是我們平常使用的那種一塊錢一米的普通網線，通常雙絞線都是8根線，為了減少信號衰減、以及讓傳輸?shù)木嚯x更遠一些，所以每2根絞在一起，組成了4對，即為雙絞線。這種普通網線的理論最遠的傳輸距離是100-150米。網線的芯的粗細、含銅量，決定了網線的傳輸距離，一般來講，越粗、含銅越高，質量越好。其次雙絞線又分為STP和UTP，STP即“屏蔽雙絞線|，其中有金屬隔膜，可減少信號干擾，但價格較貴，一般幾塊錢一米甚至十幾塊。而UTP呢就是“非屏蔽雙絞線”，也就是沒有這層隔離膜，所以質量遠不如STP，這種線一般也就一塊錢一米。除了雙絞線外，還有更好的同軸電纜，以及目前我們最喜歡的光纖了。同軸電纜，是由一層層的絕緣線包裹著中央銅導體的電纜線。它的特點是抗干擾能力好，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，價格也便宜，同樣被廣泛使用，如閉路電視線等。同軸細電纜線一般市場售價幾元一米，不算太貴。同軸電纜用來和BNC頭相連，市場上賣的同軸電纜線一般都是已和BNC頭連接好了的成品，大家可直接選用。光纜，也就是光纖，補充下，很多人念”光千“，正確的是念”光鮮“，我以前也經常犯這個錯誤。光纖也就不用我多說了，是目前最理想的傳輸線纜。二、網線的線序現(xiàn)在流傳最廣的，就是100M網線頭的卡法。將網線頭有卡的那一面朝下，有銅片的那一端朝外，從左面開始數(shù)起，分為12345678。橙白、橙、藍白、綠、綠白、藍、棕白、棕。這是百兆的標準線序。三、網線是8根全有用嗎?不是。網絡的傳輸只會用到其中的4根。按著上面說的順序，1、2、3、6，網絡傳輸只使用這4根。也就是說，我們只使用其中的4條線，同樣可以實現(xiàn)聯(lián)網的目的。四、我把網線中的4根用來聯(lián)網，剩下的4根當電話線用，可以不?當然可以。在裝修的時候，建議您先布網線，這樣您可以選擇的余地就大了很多。五、網線可以接頭不?可以。但是不建議。因為這樣會加強一些信號的衰減，會影響傳輸距離。有兩種接頭方法，一種是可以拔插的連接器，如下圖。另一種就是直接像接電線那樣擰在一起即可，不過要注意順序，不能亂接，而且穩(wěn)定性也不高。六、在戶外和室內用的網線上有說法嗎?有的，戶外布線，建議您使用戶外網線，戶外網線在外皮上會有些不同，有的戶外網線，里面還會多一根線，叫做拉筋，用來保持網線遇到強烈的外力的時候，里面的線不會斷。七、終極教程：水晶頭的做法。做水晶頭，首先得有一把壓線鉗，最前端是剝線口，它用來剝開雙絞線外殼。中間是壓制RJ-45頭工具槽，這里可將RJ-45頭與雙絞線合成。離手柄是鋒利的切線刀，此處可以用來切斷雙絞線。網線的做法有兩種標準，568A和568B，文章開頭圖片展示的是568B的線序。標準568A：綠白-1，綠-2，橙白-3，藍-4，藍白-5，橙-6，棕白-7，棕-8。標準568B：橙白-1，橙-2，綠白-3，藍-4，藍白-5，綠-6，棕白-7，棕-8。在整個網絡布線中應用一種布線方式，但兩端都有RJ45端頭的網絡連線無論是采用端接方式A，還是端接方式B，在網絡中都是通用的。實際應用中，大多數(shù)都使用T568B的標準，通常認為該標準對電磁干擾的屏蔽更好。如果是計算機與交換機或HUB相連，則兩頭都做568a，或兩頭都做568b。如果是兩臺計算機互連或ADSL MODEM與HUB連接，則需要一頭做568a，另一頭做568b，也就是常說的1和3，2和6互換了。另外，計算機通訊只使用1，3，2，6這四根線(也就是橙白、橙、綠白、綠，分別對應標準568A及標準568B線序即可)，因此，可以用其他4根作電話線，以節(jié)約布線成本。