浦東新網(wǎng)絡(luò)連接器公司

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(chēng) 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(zhuān)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(zhuān)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(xiāo)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?！彼赋觯骸癕iNID 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(méi)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(shuō)：“此外，MiNID 還能夠兼容任何一家生產(chǎn)商的 SFP?！彼又f(shuō)：“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(shuō)：“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?！盡iNID 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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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(jì)并實(shí)現(xiàn)了嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口。本方案在兼顧成本的同時(shí)，更加注重較高的可靠性和較強(qiáng)的實(shí)用性，因此具有一定的推廣價(jià)值。VxWorks操作系統(tǒng)以其高度的可靠性、優(yōu)秀的實(shí)時(shí)性、靈活的可裁減性等優(yōu)勢(shì)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。如何設(shè)計(jì)基于VxWorks的網(wǎng)絡(luò)接口，是擺在嵌入式開(kāi)發(fā)人員面前的首要課題。本設(shè)計(jì)以三星公司的ARM7(S3C44B0)為核心CPU，開(kāi)發(fā)了VxWorks下的網(wǎng)絡(luò)接口，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分。1 硬件設(shè)計(jì)核心CPU采用三星公司的S3C4480。S3C4480采用ARM7TDMI內(nèi)核，它通過(guò)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(wèn)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(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。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(gè)輸入／輸出地址，對(duì)應(yīng)地址偏移量為Ox00～Oxlf?，F(xiàn)分別說(shuō)明如下：①Ox00～OxOf的16個(gè)地址，為寄存器地址。②0xlO～0x17的8個(gè)地址，為數(shù)據(jù)讀寫(xiě)端口地址。它們都是一樣的，每個(gè)都可以用來(lái)做數(shù)據(jù)讀寫(xiě)端口，只要用其中一個(gè)就可以了。③Oxl8～0xlf的8個(gè)地址，為復(fù)位端口。它們的功能都是一樣的。但需要注意，實(shí)際上只有0x18、0xla、Oxk、Oxle這幾個(gè)復(fù)位端口是有效的，其他不要使用；因?yàn)橛行┘嫒菘ú恢С?x19、0xlb、0xld等奇數(shù)地址的復(fù)位。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，尤其要注意以下兩點(diǎn)：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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摘要　在自動(dòng)化控制及其他民用設(shè)備、工業(yè)控制如電力設(shè)備系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。但低速串口有其固有的缺點(diǎn)：無(wú)法集中、全面、準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。本文介紹基于微處理器SEP3203串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的以太網(wǎng)接口的軟硬件設(shè)計(jì)方法，它可以變傳統(tǒng)的串口通訊為網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)。1引言在自動(dòng)化控制及其他民用設(shè)備、工業(yè)控制如電力設(shè)備系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。因此現(xiàn)有系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：無(wú)法集中、全面、準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。隨著以太網(wǎng)在工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模使用以及網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化強(qiáng)勁勢(shì)頭的到來(lái)，用戶與供應(yīng)商迫切需要在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)和進(jìn)行控制，做到遠(yuǎn)程快速故障分析與處理、設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)，以便提高質(zhì)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(shè)備是既不經(jīng)濟(jì)也不可行的。針對(duì)一些實(shí)際需求，采用串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器就是解決這些問(wèn)題的最佳解決方案。本課題串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器正是在這一要求下設(shè)計(jì)出來(lái)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(jiǎn)介ARM7TDMI處理器是ARM7處理器系列成員之一，是目前應(yīng)用較廣的32位高性能嵌入式RISC處理器，SEP3203[1]是東南大學(xué)國(guó)家專(zhuān)用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心基于ARM7TDMI處理器內(nèi)核設(shè)計(jì)的16/32位RISC微處理器芯片。它面向低成本手持設(shè)備和其它通用嵌入式設(shè)備，為用戶提供了豐富的外設(shè)、低功耗管理和低成本的外存配置。３串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器中與以太網(wǎng)接口相關(guān)的電路結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)換模塊的研究，首先要選擇一個(gè)硬件平臺(tái)即嵌入式處理器。由于ARM是基于精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC）的32位內(nèi)核，代碼效率高，運(yùn)行速度快，綜合性能強(qiáng)，在基于ARM體系結(jié)構(gòu)的嵌入式CPU中，基于ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu)的SEP3203嵌入式微處理器擁有較好的技術(shù)支持，因此本轉(zhuǎn)換器選擇SEP3203作為硬件平臺(tái)；轉(zhuǎn)換系統(tǒng)必須要有電源，供整個(gè)系統(tǒng)用；系統(tǒng)工作時(shí)需要有工作時(shí)鐘，因此本系統(tǒng)需要有時(shí)鐘電路；由于用戶需要的轉(zhuǎn)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(duì)以太網(wǎng)口，其它兩個(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊，現(xiàn)把與以太網(wǎng)口相關(guān)電路結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)顯示如圖1所示。4　網(wǎng)絡(luò)接口電路的硬件設(shè)計(jì)SEP3203芯片內(nèi)部沒(méi)有集成網(wǎng)絡(luò)模塊，但SEP3203芯片設(shè)計(jì)的接口豐富，可以方便地?cái)U(kuò)展?？紤]使用中可能對(duì)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(luò)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(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)Plug and Play 并兼容NE2000。由于它擁有三種等級(jí)的掉電模式，所以它是綠色電腦的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想選擇。在全雙工模式下，如果是連接到一個(gè)同樣是全雙工的交換機(jī)或集線器，就可實(shí)現(xiàn)同時(shí)接收和發(fā)送[2]。RTL8019AS支持16KByte、32KByte、64KByte的BROM，另外還支持FLASH MENORY和頁(yè)訪問(wèn)方式，最大支持4MByte（16K×256），此外還支持在運(yùn)行完BROM 后釋放內(nèi)存以供系統(tǒng)其他程序的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)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(guò)系統(tǒng)總線外擴(kuò)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(wèn)RTL8019AS所有的寄存器，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)功能。本系統(tǒng)使用8位地址滿足了操作系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程DMA端口的需求。網(wǎng)絡(luò)接口模塊和SEP3203微處理器的連接線比較簡(jiǎn)單，在PCB板上布線比較規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)接口芯片RTL8019的實(shí)際電路連接圖見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3]。網(wǎng)口選用了內(nèi)置變壓及指示燈的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)際電路圖如圖3[4]所示， 對(duì)比SEP3203微處理器的SRAM接口協(xié)議，由于總線沒(méi)有等待信號(hào)，所以沒(méi)有使用IOCHRDY信號(hào)。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(tái)Nucleus綜合考慮各個(gè)因素，我們選擇了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Nucleus。Nucleus PLUS是美國(guó)著名RTOS廠商(ATI)(Accelerated Technology Inc)公司為實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一個(gè)搶先式多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，其95％的代碼是用ANSI C寫(xiě)成的，非常便于移植并支持大多數(shù)類(lèi)型的處理器。Nucleus PLUS是一組C函數(shù)庫(kù)，下載到目標(biāo)板的RAM中或直接燒錄到到目標(biāo)板的ROM中執(zhí)行。在典型的目標(biāo)環(huán)境中，Nucleus PLUS核心代碼一般不超過(guò)20K字節(jié)大小，內(nèi)核規(guī)模非常小。Nucleus PLUS除提供功能強(qiáng)大的內(nèi)核操作系統(tǒng)外，還提供種類(lèi)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(luò)模塊，支持圖形應(yīng)用的實(shí)時(shí)化Windows模塊，支持nternet網(wǎng)的WEB產(chǎn)品模塊，工控機(jī)實(shí)時(shí)BIOS模塊，圖形化用戶接口，以及應(yīng)用軟件性能分析模塊等，用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用來(lái)選擇不同的應(yīng)用模塊；6 網(wǎng)絡(luò)接口通信的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)接口的硬件將網(wǎng)絡(luò)上傳送來(lái)的數(shù)據(jù)送入系統(tǒng)內(nèi)存中，并通知操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)。通常，網(wǎng)絡(luò)接口使用中斷機(jī)制來(lái)完成這一任務(wù)，一個(gè)中斷時(shí)處理器將正常的處理掛起，跳轉(zhuǎn)到設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼段執(zhí)行。此時(shí)，由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序管理所有細(xì)節(jié)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件通知協(xié)議棧已經(jīng)有一個(gè)分組到達(dá)，并要求進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)ι蠈討?yīng)用屏蔽了接收和發(fā)送的細(xì)節(jié)。用戶只需要調(diào)用相應(yīng)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(shí)現(xiàn)中，協(xié)議棧初始化是依靠調(diào)用NETI_Init（）完成的。NETI_Init()完成兩個(gè)工作，首先是對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的初始化[5]， 然后就對(duì)系統(tǒng)所使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行初始化流程說(shuō)明：①程序由Main()函數(shù)開(kāi)始，調(diào)用taskmain()。②taskmain()調(diào)用sys_ini()對(duì)系統(tǒng)初始化，調(diào)hardware_ini()對(duì)硬件初始化；調(diào)用vcre_tsk()創(chuàng)建了6個(gè)任務(wù),調(diào)用stak_tske()將部分任務(wù)放入就緒隊(duì)列，調(diào)用sys_sta()啟動(dòng)系統(tǒng)。③通過(guò)系統(tǒng)調(diào)度開(kāi)啟任

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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(diǎn)的公司都是用集團(tuán)電話，需求體系設(shè)備調(diào)試，本文暫不觸及，此外對(duì)ISDN用戶，由于ISDN接入電話還需求專(zhuān)門(mén)的盒子，現(xiàn)在運(yùn)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(shì)，但對(duì)一般話音傳輸來(lái)講，根本沒(méi)有吸引力，或許在國(guó)際話音傳輸上短期內(nèi)還有點(diǎn)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(yùn)用非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的RJ11（Registered Jack，注冊(cè)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(huì)損壞RJ45引腳。此外，也有些轉(zhuǎn)接器運(yùn)用RJ45 8PIN水晶頭，銜接次序只需同線序即可，詳細(xì)引腳能夠反觀插座上的伸出引腳。由于RJ11運(yùn)用混亂，所以線纜顏色也沒(méi)有規(guī)則，有紅白一路，黑黃一路的，也有紅藍(lán)一路、綠黃一路的，詳細(xì)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(cè)試，橫豎即便短路了也不會(huì)燒到電信交換機(jī)的，那兒有維護(hù)。一般電話線就是指電話輸入線，壓接到RJ11 6PIN接頭時(shí)，只需銜接到水晶頭中心的兩個(gè)引腳上（3腳和4腳）上，不必區(qū)別線序，話機(jī)內(nèi)部線路會(huì)主動(dòng)倒換。聽(tīng)筒線是銜接電話聽(tīng)筒和座機(jī)之間的銜接線，接頭一般運(yùn)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(jī)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(jī)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(duì)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(jī)之間運(yùn)用數(shù)字傳輸，所以外線其實(shí)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(yùn)用兩根電話線。對(duì)集團(tuán)電話，除非接口不同或有特別約好外，只需支撐傳統(tǒng)撥號(hào)方法就能夠接到一般的的兩根電話線上，天緣對(duì)此觸摸不多，單從技能視點(diǎn)考量，集團(tuán)電話能夠做成全數(shù)字的，所以可能有些類(lèi)型不能在家庭運(yùn)用，對(duì)此有了解的網(wǎng)友不妨彌補(bǔ)一下。三、輸入線及聽(tīng)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(jī)（故需求兩個(gè)插頭），或是用在分機(jī)之間，假如沒(méi)有分線盒，能夠剪斷一頭直接銜接到電話輸入線上。2、聽(tīng)筒部分聽(tīng)筒線很少需求用戶自己手動(dòng)去做，話機(jī)都會(huì)隨機(jī)順便，即便壞了，自己也很難找這類(lèi)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(mǎi)一個(gè)做好的聽(tīng)筒線也不貴。急用的話自己能夠在原聽(tīng)筒線斷開(kāi)處剪開(kāi)手動(dòng)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(yùn)用脈沖撥號(hào)方法，現(xiàn)在簡(jiǎn)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?hào)方法。不過(guò)這些對(duì)國(guó)內(nèi)用戶而言不必?fù)?dān)心，市道購(gòu)買(mǎi)的電話機(jī)都是支撐這些撥號(hào)方法的。交換機(jī)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(jī)等情況下還會(huì)發(fā)生變化，詳細(xì)參閱文末鏈接。但是在銜接時(shí)不必區(qū)別線序，由于電話機(jī)內(nèi)有極性倒換設(shè)備。聽(tīng)筒線四根線序是：揚(yáng)聲器+、MIC-、MIC+、揚(yáng)聲器-，別離對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。

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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(lái)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(guò)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(kāi)銷(xiāo)較大。近來(lái)， 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(guò)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(guò)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(zhuān)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(wèn)進(jìn)行控制; 總線接口， 對(duì)通過(guò)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(shuō)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(lái)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(xiě)時(shí)序， ATmega16 的SPI工作模式應(yīng)設(shè)置為模式0.ATmega16 通過(guò)將ENC28J60 的CS引腳置低實(shí)現(xiàn)與其的同步。SPI 時(shí)鐘由寫(xiě)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(xiě)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(guò)程全部結(jié)束后， 才能對(duì)SPI 數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫(xiě)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(guò)程結(jié)束之前通過(guò)訪問(wèn)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(guò)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(kāi)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(lái)說(shuō)。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(xiě)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(xiě)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(xiě)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(xiě)入地址1FFF 且AUTOINC 置1, 則寫(xiě)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(xiě)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(xiě)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(xiě)入字節(jié)而無(wú)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(jiàn)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(xiě)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(xiě)入包控制字節(jié)、目標(biāo)地址、源MAC 地址、類(lèi)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(kāi)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(wèn)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(guò)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(xiě)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(xiě)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(guò)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(guò)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(guò)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(méi)有過(guò)濾掉的數(shù)據(jù)包將寫(xiě)入循環(huán)接收緩沖器。任何不符合過(guò)濾條件的數(shù)據(jù)包將被丟棄， 但主控制器無(wú)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(xiě)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(xiě)指針ERXWRPT 自動(dòng)遞增。

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為了研制出具有國(guó)際水準(zhǔn)的光纖成套設(shè)備，李詩(shī)愈帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在研發(fā)生產(chǎn)一線潛心鉆研了二十余年。他從光纖制造技術(shù)的頂層要求入手，在光纖最核心的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行源頭創(chuàng)新，解決了小彎曲半徑條件下附加損耗增大、無(wú)法通信的難題，一舉扭轉(zhuǎn)我國(guó)光纖行業(yè)面臨的知識(shí)產(chǎn)權(quán)桎梏。在提高單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)能與效率方面，李詩(shī)愈帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破PCVD傳統(tǒng)的光纖預(yù)制棒低沉積速率工藝，大膽地將微波腔體尺寸擴(kuò)大，提高沉積反應(yīng)氣體流量，使沉積速率提高1倍，光纖預(yù)制棒產(chǎn)能翻1倍，生產(chǎn)效率提高100％。為解決光纖的工藝實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，李詩(shī)愈提出了“三步法”，開(kāi)創(chuàng)了將“VAD+PCVD+OVD”三種光棒工藝完美結(jié)合于低成本高效率的彎曲不敏感光纖的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。武漢郵科院由此自主開(kāi)發(fā)出PCVD和高速拉絲裝備，使我國(guó)成為掌握光纖制造高性能成套裝備技術(shù)的四個(gè)大國(guó)之一。國(guó)際光纖專(zhuān)家專(zhuān)程來(lái)考察學(xué)習(xí)并給予高度贊賞。伴隨著國(guó)家光通信的快速發(fā)展，科研人員出身的李詩(shī)愈從研發(fā)崗位走到了企業(yè)高層管理者的位置。他積極推動(dòng)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用工作，不斷促進(jìn)研究成果的快速轉(zhuǎn)化，其開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)及國(guó)際市場(chǎng)上都取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。其中，僅“低損耗單模光纖光纜”、“彎曲不敏感單模及多模光纖光纜”產(chǎn)品累計(jì)銷(xiāo)售超過(guò)20多億元。十二五期間，在企業(yè)管理變革、增量文化的影響下，李詩(shī)愈帶領(lǐng)著光纖光纜團(tuán)隊(duì)精耕細(xì)作，以客戶需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)光纖光纜產(chǎn)銷(xiāo)量由1000萬(wàn)芯公里提升到4000萬(wàn)芯公里，近三年為國(guó)家寬帶信息化建設(shè)提供超億芯的光纖光纜產(chǎn)品。