諸暨網(wǎng)絡(luò)水晶頭規(guī)格

摘要：為了實(shí)現(xiàn)嵌入式以太網(wǎng)通信，使用以太網(wǎng)控制芯片DM9000A和單片機(jī)MSP430F5529，組成了嵌入式以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信，其中單片機(jī)完成自身以及以太網(wǎng)控制芯片的初始化、數(shù)據(jù)的封包和收發(fā)控制，而DM9000A芯片負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成框圖和硬件設(shè)計(jì)，給出了實(shí)際的接口電路，重點(diǎn)描述了單片機(jī)和DM9000A芯片之間的軟件接口程序設(shè)計(jì)，并給出了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的應(yīng)用方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)體積小、接口簡(jiǎn)單、速度快、功耗低，具有很高的推廣價(jià)值。隨著嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，以太網(wǎng)接口在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，網(wǎng)絡(luò)化成為未來(lái)設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重要方向，各種嵌入式設(shè)備已經(jīng)成功滲透到各個(gè)領(lǐng)域，并逐漸朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。以太網(wǎng)以其在實(shí)時(shí)性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的卓越性能及其便于安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單、不受通信距離限制等優(yōu)點(diǎn)，已發(fā)展成為一種成熟的技術(shù)。本文以MSP430F5529單片機(jī)和以太網(wǎng)控制器DM9000A為硬件組成，通過(guò)軟件編程，和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信。1 硬件設(shè)計(jì)DM9000A是DAVICOM公司推出的一款高速以太網(wǎng)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(wǎng)MAC控制器，其被設(shè)計(jì)為低功耗、高處理性能，而其操作又非常簡(jiǎn)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(jù)總線寬度可設(shè)置為8 b和16 b，支持3．3 V和5 V電源模式。MSP430F5529單片機(jī)是TI公司的一款超低功耗單片機(jī)。該芯片采用低功耗設(shè)計(jì)，具有五種低功耗模式，從低功耗模式到喚醒模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于6μs，其獨(dú)特的時(shí)鐘設(shè)計(jì)，每個(gè)時(shí)鐘都可以打開(kāi)或關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整體功耗的控制。供電電壓范圍為1．8～3．6 V，具有強(qiáng)大的中斷功能，集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)和較多的I／O端口，提高了對(duì)外圍設(shè)備的開(kāi)發(fā)能力。在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)MSP430F5529控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，以太網(wǎng)控制器DM9000A實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡蛯庸δ?。單片機(jī)完成對(duì)DM9000A的初始化，并將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)按協(xié)議要求進(jìn)行以太網(wǎng)幀封裝，發(fā)送給DM9000A；以中斷的方式接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，對(duì)有用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。DM9000A接收從單片機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過(guò)RJ45傳送到遠(yuǎn)程主機(jī)，并通過(guò)RJ45接收從遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)初步解析后保存在緩存中，然后向單片機(jī)發(fā)出中斷信號(hào)，由單片機(jī)來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的讀取。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。系統(tǒng)中單片機(jī)和以太網(wǎng)控制器都采用3．3 V來(lái)供電。單片機(jī)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(gè)10 kΩ的上拉電阻)，使用P6端口和DM9000A的數(shù)據(jù)端口相連接，傳輸數(shù)據(jù)或地址數(shù)據(jù)，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換；P1．0腳和CMD相連，為高時(shí)為數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)操作，為低時(shí)為地址讀／寫(xiě)操作；P1．1腳和INT腳相連，作為單片機(jī)的數(shù)據(jù)讀取中斷信號(hào)；P1．2，P1．3腳分別和IOR腳、IOW腳相連，用于控制讀或?qū)懖僮?，低電平有效，即在信?hào)的上升沿進(jìn)行讀(IOR)寫(xiě)(IOW)操作；P1．4腳和CS腳相連，作為DM9000A的片選信號(hào)。2 DM9000A芯片操作DM9000A的讀／寫(xiě)操作與一般的異步存儲(chǔ)器相同，圖2和圖3分別顯示了DM9000A的讀／寫(xiě)時(shí)序。

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在這樣一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的年代，電腦網(wǎng)線是咱們?nèi)粘９ぷ髦胁恍卸躺俚臇|西，下面小編為咱們介紹網(wǎng)線水晶頭做法。在這樣一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的年代，電腦網(wǎng)線是咱們?nèi)粘９ぷ髦胁恍卸躺俚臇|西，下面小編為咱們介紹網(wǎng)線水晶頭做法。網(wǎng)線水晶頭做法過(guò)程 (1)剪斷:運(yùn)用壓線鉗的剪線刀口剪取恰當(dāng)長(zhǎng)的網(wǎng)線。 (2)剝皮:用壓線鉗的剪線刀口將線頭剪齊,再將線頭放入剝線刀口,讓線頭角及擋板,略微握緊壓線鉗慢慢旋轉(zhuǎn),讓刀口劃開(kāi)雙絞線的維護(hù)膠皮,拔下膠皮。(留意:剝與大拇指一樣長(zhǎng)就行了) (3)排序:每對(duì)線都是彼此環(huán)繞在一起的,制造網(wǎng)線時(shí)必須將4個(gè)線對(duì)的8條細(xì)導(dǎo)線逐個(gè)拆開(kāi),理順,捋直,然后依照規(guī)則的線序擺放整齊。 擺放水晶頭8根針腳： 將水晶頭有刻畫(huà)料彈簧片的一面向下，有針腳的一方向上，使有針腳的一端指向遠(yuǎn)離自己的方向，有方型孔的一端對(duì)著自己，此時(shí)，最左面的是第1腳，最右邊的是第8腳，其他順次順序擺放。 (4)剪齊：把線盡量抻直（不要環(huán)繞）、壓平（不要堆疊）、擠緊理順（朝一個(gè)方向緊靠），然后用壓線鉗把線頭剪平齊。這樣，在雙絞線刺進(jìn)水晶頭后，每條線都能杰出觸摸水晶頭中的插針，避免觸摸不良。假如曾經(jīng)剝的皮過(guò)長(zhǎng)，能夠在這里將過(guò)長(zhǎng)的細(xì)線剪短，保留的去掉外層絕緣皮的部分約為14mm，這個(gè)長(zhǎng)度正好能將各細(xì)導(dǎo)線刺進(jìn)到各自的線槽。假如該段留得過(guò)長(zhǎng)，一來(lái)會(huì)因?yàn)榫€對(duì)不再互絞而增加串?dāng)_，二來(lái)會(huì)因?yàn)樗ь^不能壓住護(hù)套而可能導(dǎo)致電纜從水晶頭中脫出，造成線路的觸摸不良乃至中止。 (5)刺進(jìn)：一和以拇指和中指捏住水晶頭，使有塑料彈片的一側(cè)向下，針腳一方朝向遠(yuǎn)離自己的方向，并用食指抵??；另一手捏住雙絞線外面的膠皮，慢慢用力將8條導(dǎo)線一起沿RJ-45頭內(nèi)的8個(gè)線槽刺進(jìn)，一直插到線槽的頂端。 (6)限制：確認(rèn)一切導(dǎo)線都到位，并透地水晶頭檢查一遍線序無(wú)誤后，就能夠用壓線脅迫RJ-45頭了。將RJ-45頭從無(wú)牙的一側(cè)推入壓線鉗夾槽后,用力握緊線鉗(假如您的力氣不夠大,能夠運(yùn)用雙手一起壓),將突出在外面的針腳悉數(shù)壓入水晶并頭內(nèi)。 至此，這條網(wǎng)線的一端就算制造好了。因?yàn)閮H僅作好了跳線一端，所以這條網(wǎng)線還不能用，還需要制造跳線的別一端。 留意：另一端的線序依據(jù)所銜接設(shè)備的不同而有所不同。 常常運(yùn)用的跳線有兩種，即直通線（也能夠叫對(duì)對(duì)線）和穿插線（咱們常說(shuō)的國(guó)標(biāo)線） 留意：兩端RJ-45頭中的線序擺放完全相同的網(wǎng)線，稱(chēng)為直通線（Straight Cable 對(duì)對(duì)線)，即當(dāng)一端線序從左到右順次為白橙、橙、白綠、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白棕、棕時(shí)，另一端線序從左到右依然順次為白橙、橙、白綠、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白棕、棕。直通線通常只適用于計(jì)算機(jī)到集線設(shè)備的銜接?，F(xiàn)在大多數(shù)是用的國(guó)標(biāo)線接法。

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網(wǎng)線轉(zhuǎn)接頭只要連接正常、無(wú)接觸不良等情況，則不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)速度。網(wǎng)線接長(zhǎng)的方法有兩種。一種是使用絕緣膠帶像接電線一樣連接，另外一種方法是使用專(zhuān)用的對(duì)接水晶頭對(duì)接的轉(zhuǎn)換頭。方法一，絕緣膠帶對(duì)接法（一般用于沒(méi)有網(wǎng)線鉗的接法）：網(wǎng)線內(nèi)部是8根不同顏色的細(xì)線，相同顏色的線接好后，使用絕緣膠帶纏繞好即可。但是這種方法由于對(duì)接手法的差異，有可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸容易中斷，或者網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)頻繁等現(xiàn)象。所以建議如下的接法。方法二，使用專(zhuān)業(yè)對(duì)接水晶頭的轉(zhuǎn)換頭（一般用于有網(wǎng)線鉗的接法）：1，到電腦耗材店買(mǎi)一個(gè)網(wǎng)線轉(zhuǎn)接頭，就是一個(gè)長(zhǎng)方形，兩頭都是水晶頭插口那種；2，用它加在兩根網(wǎng)線中間使網(wǎng)線加長(zhǎng)。既快捷，又方便、美觀、可靠。

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摘要　在自動(dòng)化控制及其他民用設(shè)備、工業(yè)控制如電力設(shè)備系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。但低速串口有其固有的缺點(diǎn)：無(wú)法集中、全面、準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。本文介紹基于微處理器SEP3203串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的以太網(wǎng)接口的軟硬件設(shè)計(jì)方法，它可以變傳統(tǒng)的串口通訊為網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的快速聯(lián)網(wǎng)。1引言在自動(dòng)化控制及其他民用設(shè)備、工業(yè)控制如電力設(shè)備系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。因此現(xiàn)有系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：無(wú)法集中、全面、準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。隨著以太網(wǎng)在工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模使用以及網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化強(qiáng)勁勢(shì)頭的到來(lái)，用戶與供應(yīng)商迫切需要在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)和進(jìn)行控制，做到遠(yuǎn)程快速故障分析與處理、設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)，以便提高質(zhì)量，提高工作效率并降低整體成本。完全換掉這些串口通訊的設(shè)備是既不經(jīng)濟(jì)也不可行的。針對(duì)一些實(shí)際需求，采用串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器就是解決這些問(wèn)題的最佳解決方案。本課題串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器正是在這一要求下設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品, 本文就是本課題下的子課題部分。2基于ARM7TDMI的SEP3203微處理器簡(jiǎn)介ARM7TDMI處理器是ARM7處理器系列成員之一，是目前應(yīng)用較廣的32位高性能嵌入式RISC處理器，SEP3203[1]是東南大學(xué)國(guó)家專(zhuān)用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心基于ARM7TDMI處理器內(nèi)核設(shè)計(jì)的16/32位RISC微處理器芯片。它面向低成本手持設(shè)備和其它通用嵌入式設(shè)備，為用戶提供了豐富的外設(shè)、低功耗管理和低成本的外存配置。３串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器中與以太網(wǎng)接口相關(guān)的電路結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)換模塊的研究，首先要選擇一個(gè)硬件平臺(tái)即嵌入式處理器。由于ARM是基于精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC）的32位內(nèi)核，代碼效率高，運(yùn)行速度快，綜合性能強(qiáng)，在基于ARM體系結(jié)構(gòu)的嵌入式CPU中，基于ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu)的SEP3203嵌入式微處理器擁有較好的技術(shù)支持，因此本轉(zhuǎn)換器選擇SEP3203作為硬件平臺(tái)；轉(zhuǎn)換系統(tǒng)必須要有電源，供整個(gè)系統(tǒng)用；系統(tǒng)工作時(shí)需要有工作時(shí)鐘，因此本系統(tǒng)需要有時(shí)鐘電路；由于用戶需要的轉(zhuǎn)換器要有串口、USB和以太網(wǎng)口下載等功能，由于本文只針對(duì)以太網(wǎng)口，其它兩個(gè)接口本文不作介紹。以太網(wǎng)口與嵌入式芯片之間要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊，現(xiàn)把與以太網(wǎng)口相關(guān)電路結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)顯示如圖1所示。4　網(wǎng)絡(luò)接口電路的硬件設(shè)計(jì)SEP3203芯片內(nèi)部沒(méi)有集成網(wǎng)絡(luò)模塊，但SEP3203芯片設(shè)計(jì)的接口豐富，可以方便地?cái)U(kuò)展?？紤]使用中可能對(duì)網(wǎng)速的要求比較高，因此本系統(tǒng)選用了10M的以太網(wǎng)接口。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口采用REALTEK公司的RTL8019芯片。RTL8019AS 是一種高度集成的以太網(wǎng)芯片，能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)Plug and Play 并兼容NE2000。由于它擁有三種等級(jí)的掉電模式，所以它是綠色電腦的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的理想選擇。在全雙工模式下，如果是連接到一個(gè)同樣是全雙工的交換機(jī)或集線器，就可實(shí)現(xiàn)同時(shí)接收和發(fā)送[2]。RTL8019AS支持16KByte、32KByte、64KByte的BROM，另外還支持FLASH MENORY和頁(yè)訪問(wèn)方式，最大支持4MByte（16K×256），此外還支持在運(yùn)行完BROM 后釋放內(nèi)存以供系統(tǒng)其他程序的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)接口模塊的系統(tǒng)連接示意圖如圖2所示。由圖2可知，以太網(wǎng)接口通過(guò)系統(tǒng)總線外擴(kuò)而成。RTL8019AS的地址使用方式有5位、8位、11位三種。使用5位地址就可以訪問(wèn)RTL8019AS所有的寄存器，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)功能。本系統(tǒng)使用8位地址滿足了操作系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程DMA端口的需求。網(wǎng)絡(luò)接口模塊和SEP3203微處理器的連接線比較簡(jiǎn)單，在PCB板上布線比較規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)接口芯片RTL8019的實(shí)際電路連接圖見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3]。網(wǎng)口選用了內(nèi)置變壓及指示燈的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)際電路圖如圖3[4]所示， 對(duì)比SEP3203微處理器的SRAM接口協(xié)議，由于總線沒(méi)有等待信號(hào)，所以沒(méi)有使用IOCHRDY信號(hào)。由于SEP3203微處理器總線的最低數(shù)據(jù)位寬是16位，所以IOCS16B固定置于16位方式。5軟件平臺(tái)Nucleus綜合考慮各個(gè)因素，我們選擇了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Nucleus。Nucleus PLUS是美國(guó)著名RTOS廠商(ATI)(Accelerated Technology Inc)公司為實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一個(gè)搶先式多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，其95％的代碼是用ANSI C寫(xiě)成的，非常便于移植并支持大多數(shù)類(lèi)型的處理器。Nucleus PLUS是一組C函數(shù)庫(kù)，下載到目標(biāo)板的RAM中或直接燒錄到到目標(biāo)板的ROM中執(zhí)行。在典型的目標(biāo)環(huán)境中，Nucleus PLUS核心代碼一般不超過(guò)20K字節(jié)大小，內(nèi)核規(guī)模非常小。Nucleus PLUS除提供功能強(qiáng)大的內(nèi)核操作系統(tǒng)外，還提供種類(lèi)豐富的功能模塊。例如用于通訊系統(tǒng)的局域和廣域網(wǎng)絡(luò)模塊，支持圖形應(yīng)用的實(shí)時(shí)化Windows模塊，支持nternet網(wǎng)的WEB產(chǎn)品模塊，工控機(jī)實(shí)時(shí)BIOS模塊，圖形化用戶接口，以及應(yīng)用軟件性能分析模塊等，用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用來(lái)選擇不同的應(yīng)用模塊；6 網(wǎng)絡(luò)接口通信的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)接口的硬件將網(wǎng)絡(luò)上傳送來(lái)的數(shù)據(jù)送入系統(tǒng)內(nèi)存中，并通知操作系統(tǒng)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)。通常，網(wǎng)絡(luò)接口使用中斷機(jī)制來(lái)完成這一任務(wù)，一個(gè)中斷時(shí)處理器將正常的處理掛起，跳轉(zhuǎn)到設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼段執(zhí)行。此時(shí)，由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序管理所有細(xì)節(jié)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件通知協(xié)議棧已經(jīng)有一個(gè)分組到達(dá)，并要求進(jìn)行相應(yīng)的處理。當(dāng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件完成這些繁瑣的處理工作后，他將從中斷返回，處理器繼續(xù)從中斷發(fā)生處往下執(zhí)行。在本協(xié)議棧中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)ι蠈討?yīng)用屏蔽了接收和發(fā)送的細(xì)節(jié)。用戶只需要調(diào)用相應(yīng)的套接字即可以完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。比如用戶要使用非阻塞方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，可以使用Select()，在Select 的timeout 參數(shù)選擇NO_PREEMPT，即可以非阻塞方式接收發(fā)送。在本TCP/IP 實(shí)現(xiàn)中，協(xié)議棧初始化是依靠調(diào)用NETI_Init（）完成的。NETI_Init()完成兩個(gè)工作，首先是對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的初始化[5]， 然后就對(duì)系統(tǒng)所使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行初始化流程說(shuō)明：①程序由Main()函數(shù)開(kāi)始，調(diào)用taskmain()。②taskmain()調(diào)用sys_ini()對(duì)系統(tǒng)初始化，調(diào)hardware_ini()對(duì)硬件初始化；調(diào)用vcre_tsk()創(chuàng)建了6個(gè)任務(wù),調(diào)用stak_tske()將部分任務(wù)放入就緒隊(duì)列，調(diào)用sys_sta()啟動(dòng)系統(tǒng)。③通過(guò)系統(tǒng)調(diào)度開(kāi)啟任