溫嶺網絡接口公司

21ic訊 在推出手指大小、極為靈活的微型網絡接口設備后，RAD 數(shù)據通信公司 (RAD Data Communications) 改變了以太網服務行業(yè)的規(guī)則。RAD 的最新微型網絡接口設備 (MiNID) 是一種功能齊全、高度智能化的小封裝熱插拔 (簡稱 SFP) 解決方案，可以插入任何生產商生產的主機設備的 SFP 空槽中。當一個 SFP 設備插入到正在申請專利的套管后，它能夠變?yōu)檫\營商以太網分界和服務等級協(xié)議 (SLA) 驗證設備，提供遠程服務監(jiān)控和故障隔離功能。袖珍型 MiNID 完全迎合了小蜂窩回程應用、虛擬專用網絡和運營商批發(fā)供應商網絡終端的需求。RAD 營銷副總裁 Amir Karo 解釋道：“MiNID 具有以太網分界和性能監(jiān)控功能，因此服務提供商、批發(fā)運營商和移動運營商有了此產品便能夠進行服務分界和驗證?！彼赋觯骸癕iNID 還能讓他們接收按服務等級 SLA 定義的實時網絡和性能報告?，F(xiàn)在除了我們還沒有哪家生產商能夠在 SFP 設備上同時具有這兩個功能?！盞aro 補充說：“此外，MiNID 還能夠兼容任何一家生產商的 SFP?！彼又f：“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 SFP 的不同距離可長達10/40/80千米。并且，MiNID 還適用于已經安裝到了現(xiàn)有設備上的 SFP，這樣既能大幅節(jié)約成本，也方便了不少?！盞aro 最后總結說：“MiNID 完全依靠 RAD 自身技術打造而成。因此，相比那些借助于第三方現(xiàn)成技術的生產商而言，我們在增加功能時會更容易些。”MiNID 能夠處理高達 1 Gbps 的以太網流量，并具有按接口和按流的監(jiān)控功能，包括以太網運營管理與維護 (OAM) 和回送。該產品不需要獨立機柜空間，也不需要外部電源，它可以從托管設備進行獨立的遠程管理，也可與托管設備集成為一體，作為同一設備使用。

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摘要：設計了以ENC28J60 為核心的以太網接口實現(xiàn)方案，描述了該系統(tǒng)硬件架構的設計方法。在簡要介紹了以太網控制器ENC28J60 的結構、功能、外圍電路的基礎上， 對ENC28J60 與Atmega16 的SPI 通訊進行了闡述。此方案不僅成本低， 而且可以實現(xiàn)500Kbps 以上的傳輸速率，滿足了嵌入式系統(tǒng)的Internet 控制要求。1 引言隨著Internet 的出現(xiàn)和以太網的迅速發(fā)展， 基于以太網的設備控制越來越多。目前市場上大部分以太網控制器采用的封裝均超過80 引腳， 如RTL8019AS、DM9008、CS8900A 等。這些器件不僅結構復雜， 面積龐大， 且系統(tǒng)開銷較大。近來， Microchip推出全球首枚28 引腳獨立以太網控制器ENC28J60, 可為嵌入式系統(tǒng)提供低引腳數(shù)、低成本、精簡的遠程通訊解決方案。2 ENC28J60 網絡接口體系結構ENC28J60 是帶有行業(yè)標準串行外設接口(Serial PeripheralInterface, SPI)的獨立以太網控制器。它符合IEEE 802.3 的全部規(guī)范， 采用了一系列包過濾機制以對傳入數(shù)據包進行限制。它還提供了一個內部DMA 模塊， 以實現(xiàn)快速數(shù)據吞吐和硬件支持的IP 校驗和計算。與主控制器的通信通過兩個中斷引腳(INT和WOL)和SPI 腳(SO、SI、SCK、CS)實現(xiàn)， 數(shù)據傳輸速率高達10Mb/s.兩個專用的引腳(LEDA、LEDB)用于連接LED, 進行網絡活動狀態(tài)指示。圖1 所示為ENC28J60 的典型應用電路。ENC28J60 由7 個主要功能模塊組成：SPI 接口， 充當主控制器和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)據包; 判優(yōu)器，當DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請求時對RAM緩沖器的訪問進行控制; 總線接口， 對通過SPI 接收的數(shù)據和命令進行解析;MAC 模塊：實現(xiàn)符合IEEE 802.3 標準的MAC 邏輯; PHY 模塊， 對雙絞線上的模擬數(shù)據進行編碼和譯碼。ENC28J60 還包括其他支持模塊， 諸如振蕩器、片內穩(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。根據以上說明， ENC28J60 應用于嵌入式網絡接口是非常合適的， 有廣闊的應用發(fā)展前景。3 ENC28J60 在嵌入式網絡接口的應用3.1 硬件電路設計利用ENC28J60 可以構成不同功能的網絡終端節(jié)點， 如網絡服務器、帶Internet 功能的設備、遠程監(jiān)控(數(shù)據采集， 診斷)設備等。圖2 所示為基于ENC28J60 的嵌入式網絡接口的硬件電路原理圖。電路中有：2 個LED 狀態(tài)指示燈主要用來顯示網絡連接狀態(tài)， 包括PHY 是否沖突、連接是否建立、是否接收數(shù)據、連接速度、雙工模式等; 必需的偏置電阻R3(2kΩ， 精度為1%);高速局域網電磁隔離模塊(即RJ45 以太網接口)， 應用中，ENC28J60 的物理端口與隔離變壓器HR901170A 連接時必須符合IEEE802.3 對物理層規(guī)范的要求， 如RJ45 的插孔與隔離變壓器的間隔應盡量小， 輸出和輸入差分信號對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，它具有先進的RISC(精簡指令集計算機)結構、16 kB 可編程Flash 存儲器、512 B 的EEPROM和1 kB 片內SRAM, 具有豐富的外設接口， 其SPI 接口允許ATmega16 與外設進行高速的同步數(shù)據傳輸。本設計中ATmega16 SPI 配置為主機模式，ENC28J60 為從設備。ATmega16 的SPI 工作模式由CPOL、CPHA 設置， 根據ENC28J60 的SPI 讀寫時序， ATmega16 的SPI工作模式應設置為模式0.ATmega16 通過將ENC28J60 的CS引腳置低實現(xiàn)與其的同步。SPI 時鐘由寫入到SPI 發(fā)送緩沖寄存器的數(shù)據啟動， SPI MOSI(PB5)引腳上的數(shù)據發(fā)送秩序由寄存器SPCR 的DORD 位控制， 置位時數(shù)據的LSB(最低位)首先發(fā)送， 否則數(shù)據的MSB(最高位)首先發(fā)送。我們選擇先發(fā)送MSB,同時接收到的數(shù)據傳送到接收緩沖寄存器， CPU 進行右對齊從接收緩沖器中讀取接收到的數(shù)據。應該注意， 當需要從ENC28J60 中讀取多個數(shù)據時， 即使ENC28J60 并不需要ATmega16 串行輸出的數(shù)據， 每讀取一個數(shù)據前都要向SPI 發(fā)送緩沖器寫一個數(shù)據以啟動SPI 接口時鐘。由于SPI 系統(tǒng)的發(fā)送方向只有1 個緩沖器， 而在接收方向有2 個緩沖器， 所以在發(fā)送時一定要等到移位過程全部結束后， 才能對SPI 數(shù)據寄存器執(zhí)行寫操作; 而在接收數(shù)據時， 需要在下一個字節(jié)移位過程結束之前通過訪問SPI 數(shù)據寄存器讀取當前接收到的數(shù)據， 否則第1 個數(shù)據丟失。

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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)據傳輸不同。2）第2類：1MHZ傳輸頻率，用于語音傳輸和數(shù)據傳輸，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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摘要：為了實現(xiàn)嵌入式以太網通信，使用以太網控制芯片DM9000A和單片機MSP430F5529，組成了嵌入式以太網接口，實現(xiàn)了網絡通信，其中單片機完成自身以及以太網控制芯片的初始化、數(shù)據的封包和收發(fā)控制，而DM9000A芯片負責網絡數(shù)據的發(fā)送和接收。詳細介紹了系統(tǒng)的硬件構成框圖和硬件設計，給出了實際的接口電路，重點描述了單片機和DM9000A芯片之間的軟件接口程序設計，并給出了網絡通信協(xié)議的應用方法。實驗結果表明，該設計體積小、接口簡單、速度快、功耗低，具有很高的推廣價值。隨著嵌入式技術和網絡技術的發(fā)展及以太網的廣泛應用，以太網接口在嵌入式系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，網絡化成為未來設備發(fā)展的一個重要方向，各種嵌入式設備已經成功滲透到各個領域，并逐漸朝著網絡化、智能化的方向發(fā)展。以太網以其在實時性、可靠性、標準化等方面的卓越性能及其便于安裝、維護簡單、不受通信距離限制等優(yōu)點，已發(fā)展成為一種成熟的技術。本文以MSP430F5529單片機和以太網控制器DM9000A為硬件組成，通過軟件編程，和上位機實現(xiàn)了UDP協(xié)議的網絡通信。1 硬件設計DM9000A是DAVICOM公司推出的一款高速以太網接口芯片，是完全集成的和符合成本效益單芯片快速以太網MAC控制器，其被設計為低功耗、高處理性能，而其操作又非常簡單，具有通用的處理器接口，可以與多種處理器直接連接，數(shù)據總線寬度可設置為8 b和16 b，支持3．3 V和5 V電源模式。MSP430F5529單片機是TI公司的一款超低功耗單片機。該芯片采用低功耗設計，具有五種低功耗模式，從低功耗模式到喚醒模式的轉換時間小于6μs，其獨特的時鐘設計，每個時鐘都可以打開或關閉，從而實現(xiàn)對整體功耗的控制。供電電壓范圍為1．8～3．6 V，具有強大的中斷功能，集成了較豐富的片內外設和較多的I／O端口，提高了對外圍設備的開發(fā)能力。在本設計中，單片機MSP430F5529控制整個系統(tǒng)的運行，以太網控制器DM9000A實現(xiàn)網絡傳輸?shù)牡蛯庸δ堋纹瑱C完成對DM9000A的初始化，并將需要發(fā)送的數(shù)據按協(xié)議要求進行以太網幀封裝，發(fā)送給DM9000A；以中斷的方式接收網絡數(shù)據，并對接收到的數(shù)據進行解析，對有用數(shù)據進行處理。DM9000A接收從單片機發(fā)送來的數(shù)據，將數(shù)據通過RJ45傳送到遠程主機，并通過RJ45接收從遠程主機發(fā)送來的數(shù)據，將數(shù)據初步解析后保存在緩存中，然后向單片機發(fā)出中斷信號，由單片機來完成對數(shù)據的讀取。系統(tǒng)的硬件設計框圖如圖1所示。系統(tǒng)中單片機和以太網控制器都采用3．3 V來供電。單片機作為系統(tǒng)的主控芯片，和DM9000A之間采用8 b模式(將EECS腳接一個10 kΩ的上拉電阻)，使用P6端口和DM9000A的數(shù)據端口相連接，傳輸數(shù)據或地址數(shù)據，無需電平轉換；P1．0腳和CMD相連，為高時為數(shù)據讀／寫操作，為低時為地址讀／寫操作；P1．1腳和INT腳相連，作為單片機的數(shù)據讀取中斷信號；P1．2，P1．3腳分別和IOR腳、IOW腳相連，用于控制讀或寫操作，低電平有效，即在信號的上升沿進行讀(IOR)寫(IOW)操作；P1．4腳和CS腳相連，作為DM9000A的片選信號。2 DM9000A芯片操作DM9000A的讀／寫操作與一般的異步存儲器相同，圖2和圖3分別顯示了DM9000A的讀／寫時序。

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為了研制出具有國際水準的光纖成套設備，李詩愈帶領團隊在研發(fā)生產一線潛心鉆研了二十余年。他從光纖制造技術的頂層要求入手，在光纖最核心的波導結構設計進行源頭創(chuàng)新，解決了小彎曲半徑條件下附加損耗增大、無法通信的難題，一舉扭轉我國光纖行業(yè)面臨的知識產權桎梏。在提高單臺設備產能與效率方面，李詩愈帶領團隊突破PCVD傳統(tǒng)的光纖預制棒低沉積速率工藝，大膽地將微波腔體尺寸擴大，提高沉積反應氣體流量，使沉積速率提高1倍，光纖預制棒產能翻1倍，生產效率提高100％。為解決光纖的工藝實現(xiàn)問題，李詩愈提出了“三步法”，開創(chuàng)了將“VAD+PCVD+OVD”三種光棒工藝完美結合于低成本高效率的彎曲不敏感光纖的產業(yè)化技術，并實現(xiàn)規(guī)?；a。武漢郵科院由此自主開發(fā)出PCVD和高速拉絲裝備，使我國成為掌握光纖制造高性能成套裝備技術的四個大國之一。國際光纖專家專程來考察學習并給予高度贊賞。伴隨著國家光通信的快速發(fā)展，科研人員出身的李詩愈從研發(fā)崗位走到了企業(yè)高層管理者的位置。他積極推動產品的產業(yè)化和推廣應用工作，不斷促進研究成果的快速轉化，其開發(fā)的產品在國內及國際市場上都取得巨大的經濟效益。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”產品累計銷售超過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，李詩愈帶領著光纖光纜團隊精耕細作，以客戶需求為導向，實現(xiàn)光纖光纜產銷量由1000萬芯公里提升到4000萬芯公里，近三年為國家寬帶信息化建設提供超億芯的光纖光纜產品。