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嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)展而發(fā)展起來的一項新興概念和技術，它通過為現有嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)對通信的要求。考慮到本身的特點，在大量工業(yè)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(fā)簡化的嵌入式協(xié)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(fā)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(tǒng)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(xié)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(tǒng)直接與Internet相連，有很大的靈活性。缺點是占用的系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)首先和網關進行通信，通信方式采用傳統(tǒng)的RS-232、RS-485等，由嵌入式網關負責實現TCP/IP協(xié)議，完成嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)軟件（要求實時和多任務操作）和應用程序編程。嵌入式系統(tǒng)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(huán)境中，把“孤立的目標系統(tǒng)”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(tǒng)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(zhí)行傳統(tǒng)的控制功能，而且還能執(zhí)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(tǒng)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(xié)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(xié)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(xié)議。其網絡體系結構與協(xié)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(xié)議，同時微處理器運行嵌入式TCP/IP協(xié)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(huán)境下在任何時間從任何地點對位于任何其它地方的系統(tǒng)中的微控制器進行監(jiān)控，利用傳統(tǒng)的Web和因特網機制遠程監(jiān)視數據和運行情況控制，而且還能在合適的條件下對系統(tǒng)進行調試、升級和維護。 技術難點分析3．1 發(fā)送數據的封裝把一組數據發(fā)送到基于TCP/IP協(xié)議的網絡上，首要條件是產生符合TCP/IP協(xié)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(tǒng)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(fā)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(xié)議，嵌入式系統(tǒng)發(fā)送的數據應該封裝在高層協(xié)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(fā)送數據的發(fā)送以10M以太網為例說明，發(fā)送數據時應該做的工作是，首先對待發(fā)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(fā)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(fā)送到以太網上。同時，為了保證數據的有效發(fā)送，系統(tǒng)還應具有沖突檢測和重發(fā)的功能。從以上的發(fā)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(yōu)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(fā)不使用中斷驅動,全部由軟件查詢實現?；刂愤x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(xié)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(xié)議?？紤]到嵌入式應用中硬件系統(tǒng)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(xié)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(xié)議,同時必須對ＴＣＰ/ＩＰ協(xié)議簇根據實際需要進行必要的刪減,即實現一個ｔｈｉｎＴＣＰ/ＩＰ協(xié)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(xié)議)、ＲＡＲＰ(反向地址解析協(xié)議)、ＩＣＭＰ(因特網控制報文協(xié)議)以及ＩＧＭＰ(網絡組管理協(xié)議)。傳輸層主要由ＴＣＰ(傳輸控制協(xié)議)和ＵＤＰ(用戶數據報協(xié)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(xié)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(xié)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(xié)議的格式相似,也為“命令+數據”模式。

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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），與數據傳輸不同。2）第2類：1MHZ傳輸頻率，用于語音傳輸和數據傳輸，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據傳輸。主要用于10BASE-T。4）4種線路：用于語音傳輸的20MHz傳輸頻率和16Mbps數據傳輸的最大傳輸速率，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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目前我們市面上主要出現的網線分為幾種，從五類網線開始，到超五類、六類、超六類增強型、七類網線一共五種規(guī)格。最低檔位的網線是五類網線，一般我們稱作垃圾線。五類網線為什么會垃圾？是因為五類網線的理論傳輸速率只有100Mpbs，傳輸帶寬也只有100MHz，這個速度無論對于公司的商業(yè)運作還是個人的使用都是遠遠不夠的。如果你在網線上面看到CAT 5這個字樣的話，那么別猶豫，趁早把網線換掉。這種網線的傳輸能力不足，即便是你使用網速再高的運營商服務，也會最終受制于網線的瓶頸，引起網速延遲的情況發(fā)生。超五類網線目前是家用使用最多的規(guī)格，雖然都是CAT 5的標志，但超五類網線后面會增加一個e字母，完整地拼寫為CAT 5e，別看只增加了一個字母，它的網速提升比CAT 5快了10倍，傳輸速率達到了1000Mbps，傳輸帶寬也提升到了155MHz，這也是目前家用網線看到最多的規(guī)格。六類網線對比五類網線在傳輸速率上面基本相同，都是1000Mbps，但在帶寬上面提升到了250MHz，同樣六類網線也非常適合家用，網線文字上面寫著CAT 6字樣。到此家用網線我們最多建議大家升級到六類就可以了，超過六類規(guī)格的網線，對家庭用戶的意義不大。六類增強型是六類網線的衍生版，在網線上面的字幕表述為CAT 6A，傳輸速率提升明顯，高達10Gbps，傳輸帶寬也比六類網線提升了一倍達到了500MHz。但六類網線更適合商用場景模式，比如大型企業(yè)，高速應用場景等。七類網線傳輸速率與六類增強型相同，同為10Gbps，傳輸帶寬為600MHz，在網線上面的字母表述為CAT 7，雖然個人用戶可以很方便的在電商平臺買到，并且價格不貴，但依然我不建議個人用戶購買。這類網線的應用場景為數據中心等大型服務機構。需要較為穩(wěn)定且快速的傳輸模式，七類網線可以說是一個非常好的選擇。

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普普通通的一款網絡綜合布線產品會給布線大神們帶來方便，在布線過程中最撓人的莫過于網絡跳線不夠長，你接也不是，不接也浪費。這時候就需要網絡綜合布線產品中的網絡直通頭來緩解了。網絡直通頭的出現解決了一部分人對于網線不夠長，方便了一部分不想拆分網線的，即插即用的特點帶來了極大的便捷！此款網絡直通頭雖然不能達到最高的傳輸效果，但是也能達到國際電工協(xié)會IEC 60603-7-51標準。這款網絡直通頭外殼采用的是環(huán)保PC新料創(chuàng)新注塑而成，安全可靠。PCB板的采用也是加厚型，能夠更加堅固耐用。此款直通模塊的具體細節(jié)分解：1.PC主體；2.PCB線路板；3.針芯整體；4.RJ45接口；5.卡扣網絡直通頭一般采用的是8P8C設計方式，滿足通用RJ45接口。這種大眾型網絡直通頭在類別也是有超五類、六類、超六類之分，每一類別都是可以達到國際標準。能夠讓鏈接的兩頭跳線穩(wěn)定傳輸。要說此網絡直通頭是否有缺點，是否能夠真正做到穩(wěn)定傳輸數據，小編認為不一定的，這種是屬于非屏蔽直通頭，很容易受到外界的干擾，不能完全的確保穩(wěn)定的傳輸數據，容易掉包，丟包等現象。

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從外觀上看來超五類水晶頭與六類水晶頭如同沒什么不相同，也有客戶問過唯康工作人員，兩種水晶頭是否能通用？事實上，它們里面的結構是有不同的。超五類網線相對而言銅芯較細，在0.45-0.51mm左右；六類網線的銅芯相對而言銅芯較粗，在0.52-0.58mm左右。這就直接導致了兩種水晶頭內部結構的差異。568A標準：綠白，綠，橙白，藍，藍白，橙，棕白，棕HDMI高清線廠家唯康提示：六類線的傳輸速率是1000M/S，而超五類線的傳輸速率是100M/S，這個主要是看路由器是百兆仍是千兆。