麗水網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)格
發(fā)布時(shí)間：2023-04-18 01:33:20
麗水網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)格
摘要：介紹了一種基于AX88796B的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了該網(wǎng)絡(luò)芯片的硬件結(jié)構(gòu)和功能特性。創(chuàng)新完成了AX88796B與DSP處理器TMS320C 6722連接的硬件設(shè)計(jì)和軟件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有AX88796B的本地總線連接、物理層網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的發(fā)送、網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的接收，以及協(xié)議層軟件的開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)完成后與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，經(jīng)測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定可靠，在100 Mb／s的速度，負(fù)荷超過(guò)90％的情況下，沒(méi)有丟包和錯(cuò)包出現(xiàn)，可以滿足大數(shù)據(jù)量、高速通信的要求。1前言美國(guó)TI公司的TMS320C6722是一款主要面向嵌入式應(yīng)用的高性能32位DSP，它數(shù)據(jù)運(yùn)算處理能力可達(dá)2 000 MIPS和1 500 FLOPS，具有豐富的片上資源，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各種數(shù)字應(yīng)用中。AX88796B是由臺(tái)灣ASIX公司推出的一款與NE2000兼容的快速以太網(wǎng)控制器，其內(nèi)部集成10／100M自適應(yīng)的介質(zhì)訪問(wèn)層MAC和物理層收發(fā)器PHY以及8K×16b的SRAM，SK支持8位、16位的通用CPU總線類型，執(zhí)行基于IEEE802.3／IE-EE80.3u局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)控制功能，并且提供發(fā)送隊(duì)列功能來(lái)增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)NE2000的發(fā)送性能。該控制器采用64LQFP封裝，僅占用9 mm×9mm的印制板面積，分析其性能可以滿足系統(tǒng)需要。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)(1)AX88796B的硬件結(jié)構(gòu)。AX88796B芯片內(nèi)部集成了8／16位CPU接口、串行E2PROM接口、8 K×16 b的SRAM、包緩存管理、MAC、PHY、以及電源和時(shí)鐘等部件。DSP通過(guò)讀寫NE2000寄存器來(lái)控制AX88796B的工作狀態(tài)，通過(guò)DMA方式與AX88796B的內(nèi)部緩存SRAM進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。芯片自動(dòng)在SRAM與MAC核之間進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送接收，再經(jīng)由內(nèi)部的PHY層發(fā)送至RJ45接口。串行 E2PROM接口可以用來(lái)連接串行EEPROM，用于存儲(chǔ)MAC地址，供AX88796B每次初始化時(shí)讀取。AX88796B芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。(2)系統(tǒng)硬件連接。主控制單元TMS320C6722B與網(wǎng)絡(luò)芯片AX88796B的連接方式如圖2所示。TMS320C6722B內(nèi)部為32 b的總線結(jié)構(gòu)，對(duì)外擴(kuò)展EMIF為16 b的寬度，采用異步總線方式可以直接與網(wǎng)絡(luò)芯片無(wú)縫連接。片選的連接，用EM_CS2連接到網(wǎng)絡(luò)的CS，使AX88796B工作在186_l-ike模式，在配置引腳EECK接上拉電阻。本設(shè)計(jì)沒(méi)有連接EEPROM，所有對(duì)AX88796B的配置均由TMS320C6722B在初始化時(shí)寫入。3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)AX88796B的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序是TMS320C6722和AX88796B硬件的接口，因此編寫網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序模塊應(yīng)滿足的主要功能有：AX88796B的初始化、報(bào)文的接收、報(bào)文的發(fā)送；(1)初始化。在AX88796B的初始化過(guò)程中除了完成對(duì)相關(guān)寄存器的定義與賦值外，還要完成對(duì)接收緩沖環(huán)的構(gòu)造。對(duì)TMS320C6722B，要完成對(duì)應(yīng)EMIF的設(shè)置和中斷的初始化。與網(wǎng)卡有關(guān)的初始化如下：(2)報(bào)文的接收。判斷AX88796B是否接收到新的數(shù)據(jù)包有2種方式：輪循和中斷。單片機(jī)用輪循方式較多。由于TMS320C6722在此還要進(jìn)行其他處理，為了提高DSP性能和實(shí)時(shí)性要求，這里采用中斷方式。當(dāng)網(wǎng)卡接收到新數(shù)據(jù)包時(shí)進(jìn)入中斷，首先判斷cpr是否等于bnry，若相等，則表示接收緩沖區(qū)已被存滿，則停止接收數(shù)據(jù)包，而不會(huì)覆蓋舊的數(shù)據(jù)；若不等，則將接收緩沖區(qū)中待讀取的數(shù)據(jù)包的起始地址寫入rsar[0，1]寄存器，數(shù)據(jù)包的開(kāi)始4字節(jié)寫入rbcr[O，1]寄存器，并啟動(dòng)遠(yuǎn)端DMA讀命令，通過(guò)讀取4個(gè)信息字節(jié)得到待讀取數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度、接收狀態(tài)和下一個(gè)將被讀的頁(yè)的指針信息。然后通過(guò)遠(yuǎn)端DMA讀命令，將數(shù)據(jù)包從網(wǎng)卡sram中讀入TMS320C6722內(nèi)存中，并更新讀頁(yè)指針寄存器bnr-y，DSP每從網(wǎng)卡內(nèi)存中讀走一頁(yè)數(shù)據(jù)，bnry便加一，這需要通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)。網(wǎng)卡通過(guò)cpr將接收到的數(shù)據(jù)包寫入接收緩沖區(qū)，每寫完一頁(yè)，cpr將自動(dòng)加一，當(dāng)加到最后的空頁(yè)(這里是 pstop=0x80)時(shí)，cpr將自動(dòng)恢復(fù)為接收緩沖區(qū)的首頁(yè)(pstart=Ox4c)。網(wǎng)卡接收關(guān)鍵性代碼如下：(3)報(bào)文的發(fā)送。報(bào)文的發(fā)送過(guò)程就是調(diào)用寫網(wǎng)卡函數(shù)，將報(bào)文發(fā)送到網(wǎng)卡的內(nèi)存中去。然后將AX88796B的控制寄存器(CR)的發(fā)送位 TXP(transmit packet)位置1，即將報(bào)文發(fā)送。dsp通過(guò)遠(yuǎn)端dma通道將網(wǎng)卡發(fā)送緩沖區(qū)的起始地址和要發(fā)送的字節(jié)數(shù)分別寫入rsar[O，1]和 rbcr[0，1]，然后啟動(dòng)遠(yuǎn)端dma寫命令即可將數(shù)據(jù)包寫入網(wǎng)卡內(nèi)存，此后將字節(jié)數(shù)寫入tber[O，1]寄存器，啟動(dòng)發(fā)送命令就可將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)卡發(fā)送的關(guān)鍵代碼如下：4 結(jié)語(yǔ)：在如上所述的底層硬件和軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，完成了UDP和TCP／IP協(xié)議棧的軟件，系統(tǒng)主要使用這2個(gè)協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。長(zhǎng)期的系統(tǒng)在線驗(yàn)證證明，在TMS320C6722上擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)接口AX88796B，傳輸可靠，性能穩(wěn)定，在100 Mb／s的速度，負(fù)荷超過(guò)90％的情況下，沒(méi)有丟包和錯(cuò)包出現(xiàn)?？梢?jiàn)，對(duì)這種只有異步總線，又需要網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膽?yīng)用，該設(shè)計(jì)是可行的。
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RJ的名稱代表注冊(cè)的注冊(cè)杰克。它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)接口。RJ45和RJ11是我們生活中的兩種常見(jiàn)的晶體連接器。它們的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍是不同的，不能混合。然而，很多人對(duì)此并不了解，造成了一些不必要的設(shè)備損壞。本文將詳細(xì)介紹這兩種水晶接頭。什么是RJ45水晶頭？RJ45水晶頭是一個(gè)八針接頭，主要用于以太網(wǎng)，“RJ”用于注冊(cè)插孔，“45”用于接口標(biāo)準(zhǔn)序列號(hào)。RJ45晶體頭通常端接在以太網(wǎng)線路上，以連接各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)等。網(wǎng)線制作流程什么是RJ11水晶頭？RJ11水晶頭類似于RJ45水晶頭，但是只有四個(gè)引腳，并且通常用于連接電話和調(diào)制解調(diào)器。應(yīng)該注意，RJ11通常指六位置（六引腳）模塊化插座或插頭，但是僅使用四個(gè)引腳，并且RJ11也用于模塊化插件的四引腳版本。RJ45水晶頭和RJ11水晶頭的不同之處主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：構(gòu)造RJ45晶體頭具有8個(gè)溝槽和8個(gè)觸點(diǎn)(8p8c)，而RJ11晶體頭通常只有6個(gè)溝槽和4個(gè)觸點(diǎn)(6p4c)，因此RJ45晶體頭的體積大于RJ11晶體頭的體積。RJ11水晶頭通常可以插入RJ45接口，反之亦然，但是強(qiáng)烈建議不要使用RJ11水晶頭作為RJ45接口。線序標(biāo)準(zhǔn)由于RJ45晶體頭和RJ11晶體頭的結(jié)構(gòu)不同，其布線標(biāo)準(zhǔn)也不同。RJ11晶體頭一般只有六個(gè)凹槽和四個(gè)觸點(diǎn)（6P4C），其順序是固定的，如下所示：RJ45晶頭布線有兩種線路標(biāo)準(zhǔn)：T-568A和T-568B（如下）。通過(guò)采用不同的標(biāo)準(zhǔn)，最終有兩種類型的網(wǎng)線和交叉型。如果要制作直通電纜，電纜的兩端可以按照相同的標(biāo)準(zhǔn)（T-568A或T-568B）連接。如果要制作交叉電纜，電纜兩端應(yīng)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)連接。應(yīng)用RJ45晶體頭通常連接在電線的兩端以連接計(jì)算機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而RJ11晶體頭連接在ADSL和語(yǔ)音電纜的兩端以連接電話或調(diào)制解調(diào)器。雖然RJ11水晶頭可以插入RJ45接口，但是由于RJ11水晶頭不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其尺寸、插入強(qiáng)度、插入角度等沒(méi)有按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一插件設(shè)計(jì)要求。如果被強(qiáng)制使用在一起，可能會(huì)損壞RJ45設(shè)備RJ45接口?？偨Y(jié)RJ45水晶頭與RJ11水晶頭在尺寸、布線標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用范圍上有所不同，兩者沒(méi)有互操作性，應(yīng)特別注意使用。
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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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咱們用網(wǎng)線的人都知道網(wǎng)線一般分五類線、超五類、六類、超六類這幾種，今天咱們要評(píng)論的是千兆網(wǎng)線，也是咱們?cè)趯?shí)踐使用過(guò)程中容易忽略的一些問(wèn)題。首要咱們要知道千兆網(wǎng)線和百兆網(wǎng)線有什么差異？最直觀的，網(wǎng)線外面會(huì)有標(biāo)明，標(biāo)有CAT5E或許CAT6的是千兆網(wǎng)線，假設(shè)是CAT5就是百兆了。千兆網(wǎng)絡(luò)至少要用超五類線，實(shí)踐中主要用的是六類線。而五類網(wǎng)線一般是百兆網(wǎng)線。六類線的顯著特點(diǎn)是線中心有個(gè)十字骨架，這樣可以把四組先分隔。百兆網(wǎng)線線芯一般0.5毫米，六類千兆線要到達(dá)0.57毫米。百兆網(wǎng)線實(shí)踐使用中一般通過(guò)四芯就可以通訊，千兆網(wǎng)絡(luò)必定要八芯一同作業(yè)才可以通訊。其他還有，假設(shè)你有在用千兆設(shè)備，通過(guò)設(shè)備可以區(qū)別是百兆仍是千兆。如下圖，每個(gè)網(wǎng)口都有左右兩個(gè)綠燈，左邊亮標(biāo)明100M速率，右邊亮標(biāo)明10M的速率，兩個(gè)都亮標(biāo)明聯(lián)接的是1000M的設(shè)備。當(dāng)然，交換機(jī)、網(wǎng)線、跟交換機(jī)聯(lián)接的設(shè)備都支撐1000M，這個(gè)1000M才會(huì)亮。其他一個(gè)留心點(diǎn)，假設(shè)你用千兆網(wǎng)線，必定要用千兆水晶頭。這個(gè)許多人會(huì)忽略，覺(jué)得水晶頭是相同的。其實(shí)是有差異的，如圖：左邊百兆，右邊千兆。咱們可以看出來(lái)百兆和千兆在結(jié)構(gòu)上也是有差異的吧。千兆網(wǎng)線做好檢驗(yàn)的時(shí)分，必定要檢驗(yàn)1-8號(hào)線全通，因?yàn)榍д拙W(wǎng)線1-8芯都作業(yè)。關(guān)于玩游戲常常掉線，查不出問(wèn)題原因的，可以考慮下千兆線，還有就是丟包比較頻頻的，也有可能是網(wǎng)線原因。買房子新裝修的，就直接上千兆吧，會(huì)省你往后許多費(fèi)事的。
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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，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。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。