普陀網絡連接器廠家
發布時間：2022-12-10 01:39:05
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摘要：為適應RFID 讀寫器在不同應用系統中的要求，開發了一種以MSP430F149 單片機為核心的具有嵌入式以太網網絡接口的手持式RFID 讀寫器。文中介紹RFID 讀寫器中單片機與以太網控制器RTL8139 組成的網絡接口設計方法，實現了手持式RFID 讀寫器接入Internet 網絡進行數據通信。RFID 技術目前廣泛應用于身份識別、防偽應用、供應鏈應用、公共交通管理、物流管理、生產線自動化與過程控制、容器識別等領域。由于手持式RFID讀寫器的存儲器容量有限，保存在讀寫器中的數據可以通過USB 等接口傳送到計算機中進行處理，但為更方便快捷地將讀寫器中的數據傳送到遠程的計算機系統中，將便攜設備網絡化是解決上述問題的有效途徑之一。但目前的手持式RIFD 讀寫器并不具備與互聯網進行網絡連接的網絡接口。另外，手持式RFID 讀寫器是通過內部所裝有的電池進行供電，所以降低其工作功耗也是主要問題之一。而MSP430F149 單片機是一款16 位超低功耗的處理芯片，它將多個不同功能的模擬電路，數字電路模塊集成于一身，適合應用與需要電池供電的便攜式儀器儀表中。因此，文中主要介紹手持式RFID 讀寫器中MSP430F149 單片機與以太網控制器RTL8139 接口的硬件設計的方法，以及相應的硬件設備驅動程序的設計和TCP /IP 協議棧的處理方法。1 網絡接口硬件結構。1. 1 網絡接口手持式RFID 讀寫器是便攜式射頻識別系統的主要設備，其網絡接口主要由MSP430 單片機與以太網控制器RTL8139 塊等組成。其網絡接口硬件結構如圖1 所示。根據便攜設備的低功耗要求，MSP430 單片機采用MSP430F149,具有超低功耗、強大處理能力、豐富片上外圍模塊及多種存儲器形式等功能，其中有2 個具有中斷功能的8 位并行端口P1與P2和4 個8 位的通用并行端口P3、P4、P5與P6,可以滿足和以太網控制器的接口，而且能夠實現RFID 讀寫器的其他接口功能。隔離變壓器選用PM34 - 1006M10 /100 /1000M 變壓器。采用RTL8139 以太網控制器作為網絡接口。由于RTL8139 是PCI 總線接口，不能直接與8 位的MCU 接口，需要一個PCI 接口進行轉接。單片機在進行外部存儲器操作時采用的信號有P0口、P2口、ALE以及RD 和WR 信號。其中，P0口為地址（ 低8 位） /數據復用，P2口為高8 位地址信號； ALE 為地址鎖存信號，為高電平時將P0口的值鎖存到低8 位數據線上； RD 和WR 為讀寫有效信號，低電平有效。因此，PCI 接口實際上是起到一個從單片機讀寫時序到32位PCI 讀寫時序轉換的作用。1. 2 RTL8139 的結構及編程接口RTL8139 是臺灣Realtek 公司生產的一種高度集成的全面支持IEEE802. 3 標準的以太網控制器芯片，支持微軟的PnP 規范。利用雙絞線可以和全雙工網絡交換機相連接，能夠同時接收和發送數據。支持UTP（ Unshielded Twisted Paired） ,AUI（ Attachment UnitInterface） 自動偵測。支持IO 地址全解碼模式。其主要特性如下：（1）符合Ethernet Ⅱ 和IEEE802. 3 （ 10Base5,10Base2,10BaseT） 標準。（2）支持跳線和免跳線兩種工作方式。（3）全雙工，收發可同時達到100 Mbit·s - 1 的速率。（4）支持32 位數據PCI 總線。（5）允許3 個診斷LED 可編程輸出。（6）128 腳LQFP 封裝，縮小了PCB 尺寸。PCI 總線信號有3. 3 V 標準和5 V 標準，信號線眾多，但并不是所有的PCI 設備都使用全部的PCI 接口信號，實際只使用需要的即可。RTL8139AS 以太網控制器遵循3 V 標準，并且只使用了PCI 總線信號中的以下部分： AD[31: 0]為數據信號復用總線。FRAME 為幀周期信號，由當前主設備驅動，表示一次訪問的開始和持續時間。IRDY 為主設備準備好信號。TRDY 為從設備準備好信號。C /BE 為總線命令和字節使能復用信號。地址期是總線命令，數據期是字節使能。IDSEL 為初始化設備選擇信號。在參數配置讀寫傳輸期間，用作片選。對于只有一個PCI 設備的情況，它可以總接高電平。RST 為復位信號。CLK 為系統時鐘信號，頻率范圍DC ~ 33 MHz.以上信號都在CLK 的上升沿有效。INTA 為中斷請求信號，RTL8139數據準備好后可以用來向主控制器發出中斷DEVSEL 為設備選擇信號，表明驅動它的設備已成當前訪問的設備，由于系統中，RTL8139 是單一的PCI 設備，因此該信號可以不用。2 網絡接口軟件結構RFID 讀寫器系統網絡接口軟件主要包括硬件設備驅動程序、TCP /IP 協議棧、應用協議和其他用戶應用程序。網絡接口軟件的流程如圖3 所示。其中應用協議和其他用戶應用程序將在二次開發時根據RFID 讀寫器的具體功能要求進行設計，這里主要介紹硬件設備驅動程序、TCP /IP 協議棧的實現方法。2. 1 硬件設備驅動程序硬件設備驅動是將PCI 接口當作單片機的外部存儲器看待，單片機以讀寫外部存儲器的時序對PCI 接口進行讀寫，再由PCI 接口將這種讀寫操作時序轉換成PCI 時序對以太網控制器進行操作。主要包括3 個部分，網絡初始化，發送控制和接收控制。主要完成對CR,TCR,RCR IMR ISR,RBSTART,MAR 等寄存器操作。發送控制過程在網絡中，幀傳輸的過程是發送方將待發送的數據按幀格式要求封裝成幀，然后同過網卡發送到網絡的傳輸線上。發送程序框圖如圖4所示。接收控制過程分成2 步，第1 步是根據哈稀算法判斷數據包是否是本地的數據包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數據包達到了RCR 寄存器預先設定閾值，把數據報放入RX_BUFF.第2 步主機程序將RX_BUFF 里的數據讀取到內存進行處理。2. 2 TCP /IP 協議棧TCP /IP 實質上是一系列協議的總稱，是實現Internet通訊必不可少的部分，包括十幾個協議標準，在這里要實現的是通過網絡讀取居民用表的讀數，傳輸的數據量少且對實時性要求不高，不需要全部的協議，只要實現幾個必備的即可，權衡之下，求在最小代碼、最小資源需求和功能實現間取得一個平衡： 只實現了ICMP、TCP、IP、ARP 4 個協議，組成一個小型化的TCP /IP 協議。因為任何一個以太網數據幀要發送時都必須要知道對方的物理地址，這能過ARP 協議獲得，所以要實現ARP 協議。而IP 協議是TCP, ICMP協議數據的傳輸格式； TCP 協議提供可靠的，可重組服務； 而ICMP 協議是調試時所不可缺少的。另外，在實現重發功能時，大多的做法是應用層不參與，當需要重發時，由TCP /IP 協議把存儲在數據緩沖區的數據再發送一次即可，但在以單片機為主處理器的情況下，因為單片機自身的資源有限，為了減少RAM 的使用，可以在需要重發時再由應用層產生這一幀數據即可，這無需太多的時間。這樣也不必每發送一幀數據都要存在緩沖區中以備重發時使用，進一步節省了RAM。3 實驗結果及分析將手持式RFID 讀寫器通過網線連入局域網交換機，預先將讀寫器的IP 地址設置為192. 168. 1. 37,啟動讀寫器、交換機及電腦，在電腦的命令終端輸入ping192. 168. 1. 37 命令在電腦中打開RFID 綜合管理系統，將實驗用RFID 卡放入手持式RFID 讀寫器后，綜合管理系統讀到信息手持式RFID 讀寫器將讀到的實驗卡信息，通過局域網交換機成功地傳輸到電腦的綜合管理系統當中，實現了網絡接口的功能。4 結束語設計的手持式RFID 讀寫器網絡接口硬件采用MSP430F149 作為控制芯片，選用PM34 - 1 006M10 /100 /1 000M 變壓器作為隔離變壓器，以及全面支持IEEE802. 3 標準高度集成的RTL8139 作為以太網控制器芯片，整個系統具有超低功耗等優點，實現了RFID 讀寫器的網絡化功能，為提高產品的競爭力創造了條件。同時，網絡接口驅動程序及TCP /IP C 語言進行開發，具有較好的可讀性和移植性，可以提高開發效率，縮短開發周期。
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RJ45連接器的基本結構件有1、接觸件；2、絕緣體；3、外殼（視品種而定）；4、附件。1、接觸件（contacts） 是電器線束rj45連接器完成電連接功能的核心零件。一般由陽性接觸件和陰性接觸件組成接觸對，通過陰、陽接觸件的插合完成電連接。陽性接觸件為剛性零件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插針）或扁平形（插片）。陽性接觸件一般由黃銅、磷青銅制成。陰性接觸件即插孔，是接觸對的關鍵零件，它依靠彈性結構在與插針插合時發生彈性變形而產生彈性力與陽性接觸件形成緊密接觸，完成連接。插孔的結構種類很多，有圓筒型（劈槽、縮口）、音叉型、懸臂梁型（縱向開槽）、折迭型（縱向開槽，9字形）、盒形（方插孔）以及雙曲面線簧插孔等。2、絕緣體。絕緣體也常稱為基座（base）或安裝板（insert），它的作用是使接觸件按所需要的位置和間距排列，并保證接觸件之間和接觸件與外殼之間的絕緣性能。良好的絕緣電阻、耐電壓性能以及易加工性是選擇絕緣材料加工成絕緣體的基本要求。3、殼體。也稱外殼（shell），是rj45連接器的外罩，它為內裝的絕緣安裝板和插針提供機械保護，并提供插頭和插座插合時的對準，進而將連接器固定到設備上。4、附件。附件分結構附件和安裝附件。結構附件如卡圈、定位鍵、定位銷、導向銷、聯接環、電纜夾、密封圈、密封墊等。安裝附件如螺釘、螺母、螺桿、彈簧圈等。附件大都有標準件和通用件。訊磁電子作為行業的后起之秀，在短短的幾年時間里能取得如此驕人的業績，就是依靠著穩定的品質、具有竟爭力的價格，以Z短的交貨期贏得了廣大客戶的支持與信賴，敝司本著“客戶第一、誠信至上”的原則，并與三星、LG、亞旭、智邦、明泰等公司建立了穩定的合作伙伴關系，產品已成功銷往日、韓、歐、美等下十多個國家和地區，這是客戶對我們Z好的肯定。客戶的滿意是我們的追求。在此，訊磁電子科技本著“精誠合作、不斷創新”的發展思路一如既往的為廣大國內外客戶提供優質的產品與服務，并熱誠歡迎廣大客戶朋友前來參觀指導、洽談業務。
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無線路由器一般集成了有線路由器的功能，提供rj45接口。你可以用網線把電腦的網卡口和路由器的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,還可以開發國外商場,而國外商場是非常無量的,所以說rj45網絡接口對股動經濟作用是很明顯的,將來這一工作必將會得到高度的重視,給工業自動化帶來很大的協助.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，以在規定的插拔循環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。RJ45網絡連接器的窄距離、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。
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嵌入式系統以應用為中心、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絡技術的普及和發展而發展起來的一項新興概念和技術，它通過為現有嵌入式系統增加因特網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系統直接接入Internet，以Internet為介質實現信息交互的過程，通常又稱為非PC接入。嵌入式系統利用網絡接口控制芯片實現與網絡的通信功能，成本低，控制方便可靠，滿足系統對通信的要求。考慮到本身的特點，在大量工業領域中應用嵌入式設備功能比較單一，在上述網絡接口控制芯片接口程序的基礎上只需要開發簡化的嵌入式協議棧，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與現場總線實現無縫連接，使以太網越來越向底層延伸。以太網在現場設備中的應用研究和基于以太網的智能芯片的開發等也日益成為研究的熱點。1 嵌入式接入網的主要方式目前嵌入式系統接入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TCP/IP協議，這種方法的實現框圖如圖1所示。這種方式可以使嵌入式系統直接與Internet相連，有很大的靈活性。缺點是占用的系統資源較多，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上實現。(2)使用嵌入式網關來實現，如圖2所示。各個嵌入式系統首先和網關進行通信，通信方式采用傳統的RS-232、RS-485等，由嵌入式網關負責實現TCP/IP協議，完成嵌入式系統的信息與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接入Internet的問題。缺點是需要一個專門的嵌入式網關，而且和各個嵌入式系統之間的通信同樣受到速度和距離的限制，這種方法的實現成本將會增加。2 嵌入式系統的組成嵌入式系統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軟件（要求實時和多任務操作）和應用程序編程。嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式互聯的目標是嵌入式設備工作在以網絡為中心的環境中，把“孤立的目標系統”相互連接起來。為適應嵌入式分布處理結構和應用上網需求，嵌入式系統必需配有一種或多種網絡通信接口，使嵌入式微控制器不僅能執行傳統的控制功能，而且還能執行與連接因特網相關的功能，從而把標準網絡技術（TCP/IP）一直擴展到嵌入設備，由嵌入式系統自身實現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網原則上講，只要實現TCP/IP網絡協議就可以。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議。最常用的聯接模式是以太網通信介質的有線連接與TCP/IP協議。其網絡體系結構與協議分層如圖1所示。利用網絡接口控制器（NIC-Network InteRFace Controller）來實現物理層和鏈路層協議，同時微處理器運行嵌入式TCP/IP協議通信模塊來實現與Intranet/Internet網的連接。一旦這個目標得以實現，就能在網絡環境下在任何時間從任何地點對位于任何其它地方的系統中的微控制器進行監控，利用傳統的Web和因特網機制遠程監視數據和運行情況控制，而且還能在合適的條件下對系統進行調試、升級和維護。 技術難點分析3．1 發送數據的封裝把一組數據發送到基于TCP/IP協議的網絡上，首要條件是產生符合TCP/IP協議的數據格式。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：如果與嵌入式系統的通信只是局限于局域網之中，在物理幀的數據域內可以直接放置要發送的數據。如果需要和其他的網絡進行通信，在物理幀的數據域中需要封裝更高層的協議，嵌入式系統發送的數據應該封裝在高層協議的數據域內。這些數據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。3．2 發送數據的發送以10M以太網為例說明，發送數據時應該做的工作是，首先對待發送的數據進行曼徹斯特編碼，而后對編碼后的數據進行扭曲處理，使發送的數據適合在 10M以太網上傳輸，最后把處理好的數據以10M的速度發送到以太網上。同時，為了保證數據的有效發送，系統還應具有沖突檢測和重發的功能。從以上的發送過程可以看出，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。4 一種嵌入式網絡接口的實現方案基于因特網的嵌入式網絡體系結構實現的核心問題是如何實現嵌入式網絡接口。在眾多實現方案中,以ＭＣＵ為核心的實現方案,雖然實現起來有一定困難,仍因其極低的成本,受到格外重視。在此實現了一種網絡接口芯片與ＭＣＵ相結合的方案,如圖5所示。RTL8019AS與硬件實現以太網接口芯片中,選用RTL8019AS。由臺灣Ｒｅａｌｔｅｋ公司生產的RTL8019AS以太網控制器,由于其優良的性能、低廉的價格,使其在市場上的10Ｍｂｐｓ網卡中占有相當的比例。使用8051/52兼容單片機實現對RTL8019AS的控制,電路圖如圖6所示。RTL8019AS采用8位數據傳輸的跳線模式(ＩＯＣＳ16接地, ＪＰ接高電平)。Ｐ0口通過地址鎖存器實現地址數據復用。Ｐ3.4片選RTL8019AS。數據收發不使用中斷驅動,全部由軟件查詢實現。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插頭實現與網絡的連接。通常ＴＣＰ/ＩＰ是指Ｉｎｔｅｒｎｅｔ協議簇,而不單單是ＴＣＰ/ＩＰ。因此,在8ｂｉｔＭＣＵ不大的ＲＯＭ空間里,不可能實現所有的ＴＣＰ/ＩＰ協議。考慮到嵌入式應用中硬件系統的多樣性,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絡協議軟件應具備一定的獨立性。因此,選擇ＴＣＰ/ＩＰ作為嵌入式網絡的通信協議,同時必須對ＴＣＰ/ＩＰ協議簇根據實際需要進行必要的刪減,即實現一個ｔｈｉｎＴＣＰ/ＩＰ協議簇。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)。以太網接口層主要實現對以太網接口芯片的控制,ＩＰ層根據實際需要選擇實現ＡＲＰ(地址解析協議)、ＲＡＲＰ(反向地址解析協議)、ＩＣＭＰ(因特網控制報文協議)以及ＩＧＭＰ(網絡組管理協議)。傳輸層主要由ＴＣＰ(傳輸控制協議)和ＵＤＰ(用戶數據報協議)組成,在實際實現時,根據需要可只實現其中一個。ＣＩＰ(控制信息協議)是專為控制設備、基于對象的一種方法,它是獨立于特定網絡的應用層協議,提供了訪問數據和控制設備操作的服務集。ＣＩＰ的制定需要根據具體應用加以考慮,與通常協議的格式相似,也為“命令+數據”模式。
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“RJ45”通常是指這樣一類物理連接器，根據IEC60603-7、ANSI / TIA-1096-A和ISO-8877標準，它們被標準化為8P8C模塊化連接器。RJ45網絡連接器與TIA / EIA-568標準中規定的T568A和T568B引腳排列相連，兼容電話和以太網。RJ45是一種模塊化連接器，設計用于電話線路。這些連接器端接到普通工業級Cat 5e電纜，具有26AWG [0.13 mm2]電線。RJ45插座是直角SMD型插座，但通孔回流焊類型除外。RJ45插頭是穿孔或現場安裝類型。所有連接器品牌均成對測試;插頭和插孔是同一品牌，除了一對。而Mini I / O直角插座，帶有2種鍵控的SMD型與焊接型插頭配合使用。RJ45是布線系統中信息插座（即通信引出端）連接器的一種，連接器由插頭（接頭、水晶頭）和插座（模塊）組成，插頭有8個凹槽和8個觸點。