寧波網(wǎng)絡(luò)連接器公司
發(fā)布時(shí)間：2022-12-17 01:38:58
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一、 RJ45連接器觸點(diǎn)的端接分類(lèi)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(lèi)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?chē)鷮?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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關(guān)于網(wǎng)線的基本知識(shí)掃盲，本文教您認(rèn)識(shí)網(wǎng)線、網(wǎng)線的種類(lèi)，網(wǎng)線的接法，水晶頭的快速制作，以及一些與網(wǎng)線有關(guān)的常見(jiàn)問(wèn)題。一、網(wǎng)線的種類(lèi)。我們常見(jiàn)的網(wǎng)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(shuō)到雙絞線，就是我們平常使用的那種一塊錢(qián)一米的普通網(wǎng)線，通常雙絞線都是8根線，為了減少信號(hào)衰減、以及讓傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)一些，所以每2根絞在一起，組成了4對(duì)，即為雙絞線。這種普通網(wǎng)線的理論最遠(yuǎn)的傳輸距離是100-150米。網(wǎng)線的芯的粗細(xì)、含銅量，決定了網(wǎng)線的傳輸距離，一般來(lái)講，越粗、含銅越高，質(zhì)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(hào)干擾，但價(jià)格較貴，一般幾塊錢(qián)一米甚至十幾塊。而UTP呢就是“非屏蔽雙絞線”，也就是沒(méi)有這層隔離膜，所以質(zhì)量遠(yuǎn)不如STP，這種線一般也就一塊錢(qián)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(dǎo)體的電纜線。它的特點(diǎn)是抗干擾能力好，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，價(jià)格也便宜，同樣被廣泛使用，如閉路電視線等。同軸細(xì)電纜線一般市場(chǎng)售價(jià)幾元一米，不算太貴。同軸電纜用來(lái)和BNC頭相連，市場(chǎng)上賣(mài)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(bǔ)充下，很多人念”光千“，正確的是念”光鮮“，我以前也經(jīng)常犯這個(gè)錯(cuò)誤。光纖也就不用我多說(shuō)了，是目前最理想的傳輸線纜。二、網(wǎng)線的線序現(xiàn)在流傳最廣的，就是100M網(wǎng)線頭的卡法。將網(wǎng)線頭有卡的那一面朝下，有銅片的那一端朝外，從左面開(kāi)始數(shù)起，分為12345678。橙白、橙、藍(lán)白、綠、綠白、藍(lán)、棕白、棕。這是百兆的標(biāo)準(zhǔn)線序。三、網(wǎng)線是8根全有用嗎?不是。網(wǎng)絡(luò)的傳輸只會(huì)用到其中的4根。按著上面說(shuō)的順序，1、2、3、6，網(wǎng)絡(luò)傳輸只使用這4根。也就是說(shuō)，我們只使用其中的4條線，同樣可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的目的。四、我把網(wǎng)線中的4根用來(lái)聯(lián)網(wǎng)，剩下的4根當(dāng)電話線用，可以不?當(dāng)然可以。在裝修的時(shí)候，建議您先布網(wǎng)線，這樣您可以選擇的余地就大了很多。五、網(wǎng)線可以接頭不?可以。但是不建議。因?yàn)檫@樣會(huì)加強(qiáng)一些信號(hào)的衰減，會(huì)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(guò)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(nèi)用的網(wǎng)線上有說(shuō)法嗎?有的，戶外布線，建議您使用戶外網(wǎng)線，戶外網(wǎng)線在外皮上會(huì)有些不同，有的戶外網(wǎng)線，里面還會(huì)多一根線，叫做拉筋，用來(lái)保持網(wǎng)線遇到強(qiáng)烈的外力的時(shí)候，里面的線不會(huì)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(lái)剝開(kāi)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(lái)切斷雙絞線。網(wǎng)線的做法有兩種標(biāo)準(zhǔn)，568A和568B，文章開(kāi)頭圖片展示的是568B的線序。標(biāo)準(zhǔn)568A：綠白-1，綠-2，橙白-3，藍(lán)-4，藍(lán)白-5，橙-6，棕白-7，棕-8。標(biāo)準(zhǔn)568B：橙白-1，橙-2，綠白-3，藍(lán)-4，藍(lán)白-5，綠-6，棕白-7，棕-8。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)布線中應(yīng)用一種布線方式，但兩端都有RJ45端頭的網(wǎng)絡(luò)連線無(wú)論是采用端接方式A，還是端接方式B，在網(wǎng)絡(luò)中都是通用的。實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)都使用T568B的標(biāo)準(zhǔn)，通常認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁干擾的屏蔽更好。如果是計(jì)算機(jī)與交換機(jī)或HUB相連，則兩頭都做568a，或兩頭都做568b。如果是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)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(shuō)的1和3，2和6互換了。另外，計(jì)算機(jī)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(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)568A及標(biāo)準(zhǔn)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。
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防水rj45連接器俗稱(chēng)水晶頭。就是連接網(wǎng)卡或HUB的那個(gè)透明的插頭，是用來(lái)連接雙絞線的兩端。RJ-45是一種網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范，類(lèi)似的還有RJ-11接口，就是我們平常所用的“電話接口”，用來(lái)連接電話線。之所把它稱(chēng)之為“水晶頭”，是因?yàn)樗耐獗砭К撏噶恋脑颉ｋp絞線的兩端必須都安裝這種RJ-45插頭，以便插在網(wǎng)卡（NIC）、集線器（Hub）或交換機(jī)（Switch）的RJ-45接口上，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。目前，市場(chǎng)上rj45連接器的品牌與種類(lèi)很多，但如果使用行業(yè)是工業(yè)方面的客戶，需要rj45連接器具備過(guò)硬的密封防水性能以及保證信號(hào)不發(fā)生衰減，這種rj45連接器市場(chǎng)上還是比較少。RJ45水晶頭常規(guī)的都為8個(gè)端子，一般都有鍍金，這可以根據(jù)需求者的要求更改的。一般來(lái)說(shuō)，鍍金的u（mai）數(shù)越大，電信號(hào)的傳輸能力就越強(qiáng)。一般水晶頭滿足的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是插拔次數(shù)2000次，如果低于這個(gè)插拔次數(shù)，則這個(gè)水晶頭視為不合格2rj45連接器線路連接順序編輯常用B標(biāo)RJ-45線路連接順序?yàn)槌劝住⒊取⒕G白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕。當(dāng)連接不同設(shè)備時(shí)，使用A標(biāo)，其連接順序?yàn)榫G白、綠、橙白、藍(lán)、藍(lán)白、橙、棕白、棕。一般都常用B標(biāo)的壓法，如果要做交叉線，就一邊為A標(biāo)另一邊為B標(biāo)。東莞訊磁電子科技有限公司成立于06年，是一家集新產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、售銷(xiāo)于一體的專(zhuān)業(yè)連接器制造企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為：RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊接插件，RJ45+Transformer、網(wǎng)絡(luò)變壓器模塊等磁性元器件為主體，大部份產(chǎn)品通過(guò)了美國(guó)UL認(rèn)證。并在東莞，陜西，廣西各設(shè)一廠，公司現(xiàn)有廠房面積6000平米，穩(wěn)定員工500多人，其中技術(shù)人才有20多人，以及先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和質(zhì)量檢測(cè)儀器數(shù)十臺(tái)，在此公司依靠其雄厚的研發(fā)與生產(chǎn)實(shí)力，嚴(yán)格的品質(zhì)管理體系，高素質(zhì)的隊(duì)伍，一絲不茍的作風(fēng)，并能根據(jù)您的實(shí)際需求設(shè)計(jì)制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品與提供優(yōu)良的服務(wù)。公司主營(yíng)產(chǎn)品有：（1）RJ45集成10/100/1000M 網(wǎng)絡(luò)脈沖變壓器，濾波器系列（2）RJ45+（單層雙層）USB集成10/100/1000M 網(wǎng)絡(luò)脈沖變壓器，濾波器系列（3）T1/E1/CEPT/ISDN-PRI接口變壓器（4）T3/DS3/E3/STS-1接口變壓器，SONET/SDH（E4/STM-1）接口變壓器（5）10/100/1000M網(wǎng)絡(luò)變壓器，脈沖變壓器，濾波器與網(wǎng)絡(luò)磁性模塊（6）RJ45、RJ11、RJ12和電話插座轉(zhuǎn)接頭等系列產(chǎn)品。（7）USB、HDMI、CF、CARD、FPC排針排母等電腦周邊連接器。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于：路由器、交換機(jī)、移動(dòng)硬盤(pán)、視頻傳輸監(jiān)控、網(wǎng)卡、集線器、電腦主板、工控主板、網(wǎng)絡(luò)播放器、光端機(jī)、SDH、PDH、IP電話、ADSL/VDSL以及藍(lán)光DVD、數(shù)字電視機(jī)頂盒 等網(wǎng)絡(luò)、通訊設(shè)備上。
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摘要：為了得到比傳統(tǒng)片上網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)資源接口(NI)更高的數(shù)據(jù)傳輸效率和更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸效果，提出了一種新的高效網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)計(jì)方法，并采用Verilog HDL語(yǔ)言對(duì)相關(guān)模塊進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了高效傳輸功能，同時(shí)又滿足核內(nèi)路由的設(shè)計(jì)要求。最終通過(guò)仿真軟件Xilinx ISE Design Suite 12．3和ModelSim SE 6．2b得到了滿足設(shè)計(jì)要求的仿真結(jié)果。隨著納米時(shí)代的到來(lái)，集成電路工藝不斷的發(fā)展，特別是VISI設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，系統(tǒng)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)迎來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，而這個(gè)挑戰(zhàn)的的關(guān)鍵就是怎么樣實(shí)現(xiàn)更高的通信效率。這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)也預(yù)示著多核技術(shù)時(shí)代的到臨。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，人們提出了片上網(wǎng)絡(luò)(Network On Chip，NoC)的概念。片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)移植了網(wǎng)絡(luò)通信的方式，進(jìn)而來(lái)解決多核時(shí)代的IP核互聯(lián)通信的問(wèn)題。由于片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)具有優(yōu)秀的可擴(kuò)展性和相對(duì)較好的功耗效率，目前已經(jīng)被大多數(shù)人認(rèn)為是解決當(dāng)前甚至未來(lái)芯片設(shè)計(jì)中關(guān)于通信問(wèn)題的最重要的技術(shù)之一。1 NoC簡(jiǎn)介為傳統(tǒng)2D-MESH結(jié)構(gòu)的NoC示意圖。圖中明顯可以看出片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)主要由4部分組成：資源節(jié)點(diǎn)(IP核)、路由節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)接口NI(Network Interface)和全局鏈路。其中網(wǎng)絡(luò)接口NI就是連接IP核與通信網(wǎng)絡(luò)的橋梁，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)接口NI的設(shè)計(jì)也是片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)設(shè)計(jì)技術(shù)中重要的一環(huán)。網(wǎng)絡(luò)接口NI使NoC實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源與通信網(wǎng)絡(luò)部分的分離，允許IP核和網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)分別獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)，使計(jì)算資源相對(duì)網(wǎng)絡(luò)更加透明，從而實(shí)現(xiàn)不同資源間的互聯(lián)，提高了設(shè)計(jì)的重用性。網(wǎng)絡(luò)接口NI主要面向地址信號(hào)，數(shù)據(jù)的打包、解包、編碼，同步等方面的問(wèn)題。文獻(xiàn)提出的是一種既滿足擔(dān)保服務(wù)又滿足最大努力服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)接口NI，但是此網(wǎng)絡(luò)接口NI主要應(yīng)用于AEthereal系統(tǒng)中。文獻(xiàn)介紹了一種以O(shè)CP從模塊存在的網(wǎng)絡(luò)接口，應(yīng)用于XpIPes系統(tǒng)。2 通用網(wǎng)絡(luò)接口NI的結(jié)構(gòu)及模塊功能網(wǎng)絡(luò)接口的作用主要基于網(wǎng)絡(luò)中關(guān)于信息包信息的傳輸，并且將其轉(zhuǎn)換成資源模塊可用的形式。它的主要功能包括3個(gè)方面：提取關(guān)于IP核與網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議；支持任何IP核與網(wǎng)絡(luò)接口連接；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和解包。當(dāng)數(shù)據(jù)在NoC中傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口將主IP核中的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，并進(jìn)行校驗(yàn)，然后將其傳輸?shù)铰酚晒?jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，最后由目的IP核的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行解包，校驗(yàn)進(jìn)入到目的IP核中。圖2是通用網(wǎng)絡(luò)接口的結(jié)構(gòu)模塊圖，如圖2所示其主要由通用核接口、數(shù)據(jù)打包單元、數(shù)據(jù)解包單元、存儲(chǔ)單元和異步FIFO構(gòu)成。數(shù)據(jù)打包單元主要將來(lái)自IP核的信息進(jìn)行打包，其首先將信息轉(zhuǎn)換成流控單元(flit)，然后在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，其主要由包頭編碼單元，數(shù)據(jù)處理單元和FIFO控制單元構(gòu)成。而解包單元主要是將數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)換，滿足目的IP核所需要的數(shù)據(jù)形式。數(shù)據(jù)打包單元和數(shù)據(jù)解包單元共享網(wǎng)絡(luò)接口中的存儲(chǔ)單元，這樣做主要是易于鏈接不同模塊。3 高效網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)計(jì)3．1 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析本文主要是設(shè)計(jì)一種高效的網(wǎng)絡(luò)接口使其滿足數(shù)據(jù)的快速傳輸，同時(shí)能承受高的通信壓力，使其也可用于核內(nèi)路由的數(shù)據(jù)傳輸。核內(nèi)路由及將傳統(tǒng)的路由節(jié)點(diǎn)嵌入到IP核中，與IP核共享存儲(chǔ)單元，益于IP核與網(wǎng)絡(luò)通信部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸加速，以便于加快整個(gè)NoC的網(wǎng)絡(luò)通信速率。據(jù)文獻(xiàn)可知，核內(nèi)路由也將是NoC發(fā)展的重要方向之一。如圖3所示，本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)接口主要包含數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)發(fā)送，緩沖區(qū)模塊和寄存器控制組4部分。當(dāng)原始數(shù)據(jù)從IP核傳輸?shù)奖揪W(wǎng)絡(luò)接口，首先由數(shù)據(jù)接收模塊將原始數(shù)據(jù)打包，并將其分為多個(gè)片(flit)。通常數(shù)據(jù)包被分為：Head flit，Datel flit，Date2 flit，Tailflit等4部分，而本網(wǎng)絡(luò)接口將其壓縮為Head flit，Datel flit，Date2 and control flit三部分，主要是將Tailflit壓縮到傳統(tǒng)Data2 flit中，因?yàn)門(mén)ail flit中只含有一個(gè)完成控制信號(hào)，所以將其合并到最后一個(gè)數(shù)據(jù)片上，通過(guò)寄存器控制模塊控制發(fā)送，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)接口，由其將接受到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解包，滿足目的IP核的需求，同時(shí)傳輸?shù)侥康腎P核。由于本網(wǎng)絡(luò)接口也可以嵌入到IP核中，因此可以提前將Head flit發(fā)送出去，使Head flit的發(fā)送與數(shù)據(jù)打包并行處理。這樣就加速了數(shù)據(jù)的傳輸速率。此模塊主要是完成接收路由節(jié)點(diǎn)發(fā)出來(lái)的數(shù)據(jù)包以及本地IP核發(fā)出的數(shù)據(jù)包。其結(jié)構(gòu)如圖4所示，由數(shù)據(jù)接收邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)接收狀態(tài)機(jī)模塊。 此模塊主要工作流程為：接收控制邏輯模塊→產(chǎn)生緩存地址和有效信號(hào)→狀態(tài)機(jī)模塊→產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。簡(jiǎn)單狀態(tài)圖如圖5所示。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位，整個(gè)狀態(tài)機(jī)處于空狀態(tài)(idle)，當(dāng)同時(shí)接收到有效的數(shù)據(jù)信號(hào)和信道控制信號(hào)時(shí)，進(jìn)入接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)狀態(tài)(r_length)。隨著clk上升沿的到達(dá)，順序進(jìn)入接收數(shù)據(jù)目的地址的狀態(tài)(r_desti_addr)，接收源地址狀態(tài)(r_source_addr)，接收數(shù)據(jù)狀態(tài)(r_receive)。數(shù)據(jù)接收完成后，置數(shù)據(jù)傳輸完成信號(hào)無(wú)效后，狀態(tài)機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)(idle)。3．3 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的設(shè)計(jì)此模塊主要是將從路由節(jié)點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給IP核，或者是將從IP核得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)中去。設(shè)計(jì)思路同數(shù)據(jù)接收模塊相似。結(jié)構(gòu)圖如圖6所示分為2部分：數(shù)據(jù)發(fā)送控制邏輯模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)機(jī)模塊。其狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)移圖如圖7所示。簡(jiǎn)述：idle→(有效數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào))ask(信道請(qǐng)求信號(hào))→(響應(yīng)信道請(qǐng)求)buf_en→(clk上沿)t_length→t_date→(數(shù)據(jù)信號(hào)完成響應(yīng))idle。3．4 寄存器控制組模塊的設(shè)計(jì)此模塊主要分為：狀態(tài)寄存器，邏輯控制寄存器，接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)寄存器，接收數(shù)據(jù)源地址寄存器。4個(gè)寄存器都為8位寄存器。滿足了各節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口的控制。表1為狀態(tài)寄存器。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口的工作狀態(tài)有表中寄存器的低兩位所代表。“0”代表處于r_date，“1”代表處于s_date。4 系統(tǒng)仿真與驗(yàn)證結(jié)果 本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)接口主要是使用Xilinx ISE Design suite 12．3和ModelSim SE 6．2b仿真軟件進(jìn)行仿真和驗(yàn)證。圖8是網(wǎng)絡(luò)接口中數(shù)據(jù)接收模塊功能仿真圖，圖9是數(shù)據(jù)發(fā)送模塊功能仿真圖。實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)主時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送，采用50 MHz的時(shí)鐘，每2個(gè)時(shí)鐘發(fā)送一個(gè)IP核數(shù)據(jù)，發(fā)送完成的到flag標(biāo)識(shí)。從結(jié)果可以看出此設(shè)計(jì)便于加快數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸效率。實(shí)驗(yàn)中源IP核輸出數(shù)據(jù)為32位，通過(guò)NI1把數(shù)據(jù)分為高16位和低16位輸出，到達(dá)目的NI2，通過(guò)NI2把數(shù)據(jù)合并為32位，最終輸入到目的IP核內(nèi)。結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程數(shù)據(jù)保持了較強(qiáng)的穩(wěn)定性，同時(shí)發(fā)送與接收都準(zhǔn)確的做出了應(yīng)答，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。5 結(jié)語(yǔ)本文設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)接口主要是針對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高，對(duì)傳輸效果穩(wěn)定性要求較高的NoC體系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求，同時(shí)此網(wǎng)絡(luò)接口具有較強(qiáng)的實(shí)用性，對(duì)與今后核內(nèi)路由的研究具有重要的意義。
寧波網(wǎng)絡(luò)連接器公司
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(xún)發(fā)送狀態(tài)向量的各個(gè)字段外， 還應(yīng)查詢(xún)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。