深圳網(wǎng)絡(luò)水晶頭報(bào)價(jià)

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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一、 RJ45連接器觸點(diǎn)的端接分類如下。端接方式分為分離式連接和長(zhǎng)久性連接：1.分離式連接：有三種方式：彈簧施加的直接接觸壓力、螺釘產(chǎn)生的直接接觸壓力和楔塊產(chǎn)生的接觸壓力。接觸點(diǎn)有摩擦問(wèn)題。典型端子，如螺釘固定端子和插入式端子；2.長(zhǎng)久性連接：有多種方法，如釬焊、銅焊、點(diǎn)焊、導(dǎo)電膠粘接等；通過(guò)機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)久性電氣連接，如壓接、纏繞、冷焊、鉚接等二、 RJ45連接器觸點(diǎn)端接是一種常見(jiàn)的端接方法1.接焊一般包括導(dǎo)線和觸點(diǎn)的接焊以及觸點(diǎn)和印制板的接焊。通常通過(guò)手動(dòng)和波峰焊連接。其原理是，焊錫“潤(rùn)濕”其他金屬的表面，并形成一個(gè)錫-接焊組合，其中存在各種物理、化學(xué)和冶金力和效應(yīng)的復(fù)雜交織。牢固結(jié)合的關(guān)鍵因素包括控制接焊溫度、控制接焊時(shí)間、清潔接焊表面等。如果需要助焊劑和焊料，由于各種不當(dāng)操作，焊點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)可能存在隱患；2、壓接：壓接可靠性高，操作方便，速度快，對(duì)人員素質(zhì)要求低，可避免化學(xué)污染和熱污染。卷曲有多種形式。圓柱形壓接常用于軍工產(chǎn)品中，可分為可拆卸和可更換或不可拆卸和可更換。要緊的是導(dǎo)線、端子和操作工具之間的正確配合。此外，剝線時(shí)不應(yīng)損壞導(dǎo)線，導(dǎo)線的插入應(yīng)適當(dāng)。壓接工具包括手動(dòng)壓接鉗、自動(dòng)或半自動(dòng)壓接機(jī)等。3.纏繞是指在張力下纏繞導(dǎo)體，將實(shí)心導(dǎo)體纏繞在帶有棱角的圓柱形桿上，使其在棱角處變形，從而使導(dǎo)體與圓柱形桿之間形成氣密接觸面。繞組的技術(shù)要求見(jiàn)mil-std-1130。有手動(dòng)卷繞槍和程控自動(dòng)卷繞設(shè)備。繞組有兩種類型：一種是繞在立柱上的所有導(dǎo)線都是線；其次，根部的一圈是帶絕緣護(hù)套的導(dǎo)體。繞組突出的特點(diǎn)是其高可靠性，比接焊高2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，操作簡(jiǎn)單，在繞組錯(cuò)誤或線路改進(jìn)時(shí)易于拔出導(dǎo)線。然而，幾乎所有的電流都流經(jīng)前幾圈導(dǎo)線，這需要繞組空間，僅適用于小截面的單股軟導(dǎo)線，因此其使用受到束縛；4.插入是一種可分離的物理連接方法，即將引腳和總線連接器的終端部分插入多層印制板的金屬化孔中，終端部分的彈性結(jié)構(gòu)與金屬化孔接觸。5.穿刺實(shí)際上是針腳和總線連接器的觸點(diǎn)與帶狀電纜之間的壓接。有兩種方式：一種是刺穿絕緣層（周圍導(dǎo)線壓接）；其次，一定要刺穿導(dǎo)線本身形成壓接（刺穿導(dǎo)線壓接）。

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1）第一類：主要用于語(yǔ)音傳輸（第一類標(biāo)準(zhǔn)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(yǔ)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(wǎng)絡(luò)中是常見(jiàn)的。3）第3類：指目前在ANSI和EIA/TIA568標(biāo)準(zhǔn)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(yǔ)音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。主要用于10BASE-T。4）4種線路：用于語(yǔ)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(dǎo)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(zhì)量絕緣材料。它們用于語(yǔ)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(wǎng)絡(luò)。這是最常用的以太電纜6）超五線：超五線具有低衰減、少串?dāng)_、高衰減串?dāng)_比（ACR）和信噪比（SNR）、小延遲誤差，以及大大改善的性能。超過(guò)5線主要用于千兆以太網(wǎng)（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?dāng)_比（PS-ACR）下應(yīng)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(yuǎn)高于5種標(biāo)準(zhǔn)，最適合傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。6類與5類之間的一個(gè)重要區(qū)別在于改善了串?dāng)_和回波損耗的性能，這對(duì)于新一代全雙工高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非常重要。在六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，取消了基本鏈路模型，路由標(biāo)準(zhǔn)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所需的路由距離為：永久鏈路長(zhǎng)度不能超過(guò)90m，信道長(zhǎng)度不能超過(guò)100m。如今，我們通常使用超過(guò)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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市場(chǎng)上有很多網(wǎng)絡(luò)帶變壓器供應(yīng)商，但現(xiàn)在隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大，需求也越來(lái)越大。這么多RJ45變壓器怎么買(mǎi)？其實(shí)購(gòu)買(mǎi)的方式有很多種。比如阿里巴巴或者百度可以找廠家買(mǎi)，你也可以去廠家考察或者比較幾家，你就找到如何選擇了。使用RJ45帶變壓器可以增強(qiáng)信號(hào)，使傳輸距離更長(zhǎng)；將芯片端與外界隔離，大大增強(qiáng)抗干擾能力，增加對(duì)芯片的保護(hù)（如雷擊）；其次，當(dāng)連接不同電平時(shí)（如果有的PHY芯片是2.5V，有的PHY芯片是3.3V），網(wǎng)口不會(huì)影響對(duì)方的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)變壓器的RJ45接頭主要用于信號(hào)電平耦合。首先，可以增強(qiáng)信號(hào)，使傳輸距離更長(zhǎng)。其次，芯片可以與外界隔離，大大提高了抗干擾性能。該芯片還具有很強(qiáng)的保護(hù)作用（如模擬雷擊）。連接不同級(jí)別的網(wǎng)口時(shí)（如果PHY芯片為2.5V，部分PHY芯片為3.3V），不會(huì)影響對(duì)方設(shè)備的性能。配電變壓器在運(yùn)行時(shí)通常不采用直接接地，但必須做好接地工作?？梢栽诟邏喝蹟嗥骱妥儔浩髦g加裝避雷針，保證中性點(diǎn)接地效果，不會(huì)有斑點(diǎn)?，F(xiàn)象。

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RJ45連接器由插頭(連接器、水晶頭)和插座(模塊)組成，插頭有8個(gè)凹槽和8個(gè)觸點(diǎn)，水晶頭要求RJ45具有良好的導(dǎo)電性能;觸點(diǎn)三叉簧鍍金厚度為50μm，符合超5級(jí)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，符合T568A和T568B線序。必須防止松動(dòng),插頭拔掉,自鎖和其他功能,RJ45插座經(jīng)常使用防滑插頭護(hù)套,用于保護(hù)插頭,防打滑,容易堵塞,另外,它有多種顏色選擇,可以提供相同的顏色作為嵌入式圖標(biāo),以便促進(jìn)正確的連接。RJ45連接器應(yīng)具有低而穩(wěn)定的接觸阻抗。連接器的接觸電阻從幾毫歐姆到幾十毫歐姆不等，電阻值主要受接觸材料、正壓、表面狀態(tài)、使用中的電壓和電流等因素影響。RJ45連接器的插頭不是屏蔽的就是屏蔽的。屏蔽型RJ45連接器插頭由屏蔽包層覆蓋，外觀與非屏蔽型插頭相同。適用于各種設(shè)備/場(chǎng)景:知名攝影設(shè)備的視頻和功率傳輸和無(wú)線圖像傳輸設(shè)備。一般電話連接器屬于RJ11,公司在美國(guó)的開(kāi)始開(kāi)發(fā)插件的通用名稱,原名WExW外觀6針,WE6W使用所有6個(gè)聯(lián)系人,和WE2W只用中間兩針,后來(lái)成為一個(gè)RJ系列連接器。

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路由器是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在互連網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來(lái)完成?？刂乒δ芤话阌密浖?lái)實(shí)現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。交換是一個(gè)涵義廣泛的詞語(yǔ)，當(dāng)它被用來(lái)描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二層的設(shè)備時(shí)，實(shí)際指的是一個(gè)橋接設(shè)備。而當(dāng)它被用來(lái)描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時(shí)，又指的是一個(gè)路由設(shè)備。即交換機(jī)和路由器都可用來(lái)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只是所交換的網(wǎng)絡(luò)層次不同。同時(shí)交換機(jī)和路由器都可以用來(lái)上網(wǎng)，都是用來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的。傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域。由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會(huì)在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況會(huì)導(dǎo)致通信擁護(hù)和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì)被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會(huì)穿過(guò)路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。路由器提供了防火墻的服務(wù)，它僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和求知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。