苏州网络连接器参数

引言随着Internet 的出现和以太网的迅速发展， 基于以太网的设备控制越来越多。目前市场上大部分以太网控制器采用的封装均超过80 引脚， 如RTL8019AS、DM9008、CS8900A 等。这些器件不仅结构复杂， 面积庞大， 且系统开销较大。近来， Microchip推出全球首枚28 引脚独立以太网控制器ENC28J60, 可为嵌入式系统提供低引脚数、低成本、精简的远程通讯解决方案。设计了以ENC28J60 为核心的以太网接口实现方案， 描述了该系统硬件架构的设计方法。在简要介绍了以太网控制器ENC28J60 的结构、功能、外围电路的基础上， 对ENC28J60Atmega16 的SPI 通讯进行了阐述。此方案不仅成本低， 而且可以实现500Kbps 以上的传输速率， 满足了嵌入式系统的Internet 控制要求。2 ENC28J60 网络接口体系结构ENC28J60 是带有行业标准串行外设接口(Serial PeripheralInterface, SPI)的独立以太网控制器。它符合IEEE 802.3 的全部规范， 采用了一系列包过滤机制以对传入数据包进行限制。它还提供了一个内部DMA 模块， 以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP 校验和计算。与主控制器的通信通过两个中断引脚(INT和WOL)和SPI 脚(SO、SI、SCK、CS)实现， 数据传输速率高达10Mb/s.两个专用的引脚(LEDA、LEDB)用于连接LED, 进行网络活动状态指示。图1 所示为ENC28J60 的典型应用电路。ENC28J60 由7 个主要功能模块组成：SPI 接口， 充当主控制器和ENC28J60 之间通信通道; 控制寄存器， 用于控制和监视ENC28J60; 双端口RAM缓冲器， 用于接收和发送数据包; 判优器， 当DMA、发送和接收模块发出请求时对RAM缓冲器的访问进行控制; 总线接口， 对通过SPI 接收的数据和命令进行解析;MAC 模块：实现符合IEEE 802.3 标准的MAC 逻辑; PHY 模块， 对双绞线上的模拟数据进行编码和译码。ENC28J60 还包括其他支持模块， 诸如振荡器、片内稳压器、电平变换器(提供可以接受5V 电压的I/O 引脚)和系统控制逻辑。根据以上说明， ENC28J60 应用于嵌入式网络接口是非常合适的， 有广阔的应用发展前景。3 ENC28J60 在嵌入式网络接口的应用3.1 硬件电路设计利用ENC28J60 可以构成不同功能的网络终端节点， 如网络服务器、带Internet 功能的设备、远程监控(数据采集， 诊断)设备等。图2 所示为基于ENC28J60 的嵌入式网络接口的硬件电路原理图。电路中有：2 个LED 状态指示灯主要用来显示网络连接状态， 包括PHY 是否冲突、连接是否建立、是否接收数据、连接速度、双工模式等; 必需的偏置电阻R3(2kΩ， 精度为1%);高速局域网电磁隔离模块(即RJ45 以太网接口)， 应用中，ENC28J60 的物理端口与隔离变压器HR901170A 连接时必须符合IEEE802.3 对物理层规范的要求， 如RJ45 的插孔与隔离变压器的间隔应尽量小， 输出和输入差分信号对的走线要有很好的隔离。电路中的主控制器采用Atmel 公司的ATmega16 单片机，它具有先进的RISC(精简指令集计算机)结构、16 kB 可编程Flash 存储器、512 B 的EEPROM和1 kB 片内SRAM, 具有丰富的外设接口， 其SPI 接口允许ATmega16 与外设进行高速的同步数据传输。本设计中ATmega16 SPI 配置为主机模式，ENC28J60 为从设备。ATmega16 的SPI 工作模式由CPOL、CPHA 设置， 根据ENC28J60 的SPI 读写时序， ATmega16 的SPI工作模式应设置为模式0.ATmega16 通过将ENC28J60 的CS引脚置低实现与其的同步。SPI 时钟由写入到SPI 发送缓冲寄存器的数据启动， SPI MOSI(PB5)引脚上的数据发送秩序由寄存器SPCR 的DORD 位控制， 置位时数据的LSB(最低位)首先发送， 否则数据的MSB(最高位)首先发送。我们选择先发送MSB,同时接收到的数据传送到接收缓冲寄存器， CPU 进行右对齐从接收缓冲器中读取接收到的数据。应该注意， 当需要从ENC28J60 中读取多个数据时， 即使ENC28J60 并不需要ATmega16 串行输出的数据， 每读取一个数据前都要向SPI 发送缓冲器写一个数据以启动SPI 接口时钟。由于SPI 系统的发送方向只有1 个缓冲器， 而在接收方向有2 个缓冲器， 所以在发送时一定要等到移位过程全部结束后， 才能对SPI 数据寄存器执行写操作; 而在接收数据时， 需要在下一个字节移位过程结束之前通过访问SPI 数据寄存器读取当前接收到的数据， 否则第1 个数据丢失。3.2 ENC28J60 软件初始化在使用ENC28J60 发送和接收数据包前， 必须对器件进行初始化设置。根据不同的应用， 一些配置选项可能需要更改。初始化设置工作包括接收和发送缓冲器、接收过滤器、晶振启动时间、MAC 寄存器、PHY 寄存器。初始化芯片之前先关闭单片机的中断输入， 对RESET 引脚给定一个持续的低电平复位信号， 然后对相应的寄存器进行设置。设置完成所有需要的寄存器后， 判断以太网状态中的时钟启动标志位是否置位， 然后开中断。系统初始化后进入主程序循环， 包括单片机的控制作用和网络数据传输。对于以太网传输部分来说。主要有两个作用：一是对要发送的数据按照以太网数据帧格式进行封装并发送; 二是对接收的以太网数据帧进行解包， 供应用程序使用。3.3 ENC28J60 发送数据包在进行数据包发送或接收时， 要先对写缓冲存储器(WriteBuffer Memory, WBM)命令掌握。WBM允许主控制器将字节写入8KB 发送和接收缓冲存储器。如果ECON2 寄存器中的AUTOINC 位置1, 那么在写完每个字节的最后一位之后，EWRPT 指针将会自动地递增指向下一个地址(当前地址加1)。如果写入地址1FFF 且AUTOINC 置1, 则写指针加1 指向0000h.将CS 引脚拉为低电平启动WBM命令。然后将WBM操作码及随后的5 位常量1Ah 送入ENC28J60.在发送WBM命令和常量之后， 由EWRPT 指向的存储器中的数据将移入ENC28J60, 首先移入最高位。在接收到8 个数据位后， 如果AUTOINC 置1, 写指针将自动递增。主控制器可以继续在SCK引脚提供时种信号、在SI 引脚发送数据同时保持/CS 为低电平， 从而可以连续写入存储器。当AUTOINC 被使能时， 以该方式就可以连续地向缓冲存储器写入字节而无需多余的SPI命令。拉高CS 引脚电平可结束WBM命令。在WBM操作期间，SO 引脚一直为高阻态， WBM操作时序， 请参见图3.ENC28J60 内的MAC 在发送时会自动生成前导符和帧起始定界符。此外， MAC 可根据配置生成填充(如果需要)和CRC字段。主控制器必须生成所有其他帧字段， 并将它们写入缓冲存储器， 以待发送。此外， ENC28J60 还要求在待发送的数据包前添加一个包控制字节。主控制器应：1.正确编程ETXST 指针，使之指向存储器中未用的单元。它将指向包控制字节， 在本设计方案中， 指针应编程为0120h; 2.使用WBM SPI 命令写入包控制字节、目标地址、源MAC 地址、类型/ 长度和数据有效负载; 3.正确编程ETXND 指针。它应指向数据有效负载的最后一个字节， 在本设计方案中， 指针应编程为0156h; 4.将EIR.TXIF位清零、将EIE.TXIE 位和EIE.INTIE 位置1 允许在发送完成后产生中断(如果需要); 5.将ECON1.TXRTS 位置1 开始发送。如果在TXRTS 位置1 时正在进行DMA 操作， ENC28J60 会等待DMA 操作完成再发送。这种等待是必需的， 因为DMA 和发送引擎共享同一个存储器访问端口。同样如果在TXRTS 已置1后， ECON1 中DMAST 位才置1, DMA 在TXRTS 位清零前不会采取任何动作。如果正在进行发送， 不应通过SPI 读取或写入任何待发送的字节。主控制器将TXRTS 位清零可取消发送。如果数据包发送完成或因错误取消而中止发送， ECON1.TXRTS位会被清零， 一个7 字节的发送状态向量将被写入由ETXND +1 指向的单元， EIR.TXIF 会被置1 并产生中断(如果允许)。要验证数据包是否成功发送， 应读取ESTAT.TXABRT 位。如果该位置1, 主控制器在查询发送状态向量的各个字段外， 还应查询ESTAT.LATECOL 位， 以确定失败的原因。下面给出写数据包的源代码：3.3 ENC28J60 接收数据包假设接收缓冲器已完成初始化， MAC 已正确配置而且接收过滤器已配置为接收以太网数据包， 主控制器应该：1.如果需要在接收到数据包时产生一个中断， 就要将EIE.PKTIE 位和EIE.INTIE位置1; 2. 如果需要在由于缓冲空间不足导致数据包丢失时产生一个中断， 就要将EIR.RXERIF 位清零， 并将EIE.RXERIE位和EIE.INTIE 位置1; 3. 通过将ECON1.RXEN 位置1使能接收。在将RXEN 置1 后， 将不能修改双工模式和接收缓冲器起始和结束指针。此外， 要阻止不期望接收的数据包， 在更改接收过滤器配置寄存器(ERXFCON) 和MAC 地址前建议将RXEN 清零。在使能接收后， 没有过滤掉的数据包将写入循环接收缓冲器。任何不符合过滤条件的数据包将被丢弃， 但主控制器无法识别一个数据包已被丢弃。当接收到一个数据包并将其完整写入缓冲器时， EPKTCNT 寄存器将递增， EIR.PKTIF 位将置1, 并产生一个中断(如果允许)， 同时硬件写指针ERXWRPT 自动递增。

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摘要：为了实现嵌入式以太网通信，使用以太网控制芯片DM9000A和单片机MSP430F5529，组成了嵌入式以太网接口，实现了网络通信，其中单片机完成自身以及以太网控制芯片的初始化、数据的封包和收发控制，而DM9000A芯片负责网络数据的发送和接收。详细介绍了系统的硬件构成框图和硬件设计，给出了实际的接口电路，重点描述了单片机和DM9000A芯片之间的软件接口程序设计，并给出了网络通信协议的应用方法。实验结果表明，该设计体积小、接口简单、速度快、功耗低，具有很高的推广价值。随着嵌入式技术和网络技术的发展及以太网的广泛应用，以太网接口在嵌入式系统中的应用越来越广泛，网络化成为未来设备发展的一个重要方向，各种嵌入式设备已经成功渗透到各个领域，并逐渐朝着网络化、智能化的方向发展。以太网以其在实时性、可靠性、标准化等方面的卓越性能及其便于安装、维护简单、不受通信距离限制等优点，已发展成为一种成熟的技术。本文以MSP430F5529单片机和以太网控制器DM9000A为硬件组成，通过软件编程，和上位机实现了UDP协议的网络通信。1 硬件设计DM9000A是DAVICOM公司推出的一款高速以太网接口芯片，是完全集成的和符合成本效益单芯片快速以太网MAC控制器，其被设计为低功耗、高处理性能，而其操作又非常简单，具有通用的处理器接口，可以与多种处理器直接连接，数据总线宽度可设置为8 b和16 b，支持3．3 V和5 V电源模式。MSP430F5529单片机是TI公司的一款超低功耗单片机。该芯片采用低功耗设计，具有五种低功耗模式，从低功耗模式到唤醒模式的转换时间小于6μs，其独特的时钟设计，每个时钟都可以打开或关闭，从而实现对整体功耗的控制。供电电压范围为1．8～3．6 V，具有强大的中断功能，集成了较丰富的片内外设和较多的I／O端口，提高了对外围设备的开发能力。在本设计中，单片机MSP430F5529控制整个系统的运行，以太网控制器DM9000A实现网络传输的低层功能。单片机完成对DM9000A的初始化，并将需要发送的数据按协议要求进行以太网帧封装，发送给DM9000A；以中断的方式接收网络数据，并对接收到的数据进行解析，对有用数据进行处理。DM9000A接收从单片机发送来的数据，将数据通过RJ45传送到远程主机，并通过RJ45接收从远程主机发送来的数据，将数据初步解析后保存在缓存中，然后向单片机发出中断信号，由单片机来完成对数据的读取。系统的硬件设计框图如图1所示。系统中单片机和以太网控制器都采用3．3 V来供电。单片机作为系统的主控芯片，和DM9000A之间采用8 b模式(将EECS脚接一个10 kΩ的上拉电阻)，使用P6端口和DM9000A的数据端口相连接，传输数据或地址数据，无需电平转换；P1．0脚和CMD相连，为高时为数据读／写操作，为低时为地址读／写操作；P1．1脚和INT脚相连，作为单片机的数据读取中断信号；P1．2，P1．3脚分别和IOR脚、IOW脚相连，用于控制读或写操作，低电平有效，即在信号的上升沿进行读(IOR)写(IOW)操作；P1．4脚和CS脚相连，作为DM9000A的片选信号。2 DM9000A芯片操作DM9000A的读／写操作与一般的异步存储器相同，图2和图3分别显示了DM9000A的读／写时序。

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RJ45连接器由插头(连接器、水晶头)和插座(模块)组成，插头有8个凹槽和8个触点，水晶头要求RJ45具有良好的导电性能;触点三叉簧镀金厚度为50μm，符合超5级传输标准，符合T568A和T568B线序。必须防止松动,插头拔掉,自锁和其他功能,RJ45插座经常使用防滑插头护套,用于保护插头,防打滑,容易堵塞,另外,它有多种颜色选择,可以提供相同的颜色作为嵌入式图标,以便促进正确的连接。RJ45连接器应具有低而稳定的接触阻抗。连接器的接触电阻从几毫欧姆到几十毫欧姆不等，电阻值主要受接触材料、正压、表面状态、使用中的电压和电流等因素影响。RJ45连接器的插头不是屏蔽的就是屏蔽的。屏蔽型RJ45连接器插头由屏蔽包层覆盖，外观与非屏蔽型插头相同。适用于各种设备/场景:知名摄影设备的视频和功率传输和无线图像传输设备。一般电话连接器属于RJ11,公司在美国的开始开发插件的通用名称,原名WExW外观6针,WE6W使用所有6个联系人,和WE2W只用中间两针,后来成为一个RJ系列连接器。

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关于网线的基本知识扫盲，本文教您认识网线、网线的种类，网线的接法，水晶头的快速制作，以及一些与网线有关的常见问题。一、网线的种类。我们常见的网线有双绞线、同轴电缆、光缆(光纤)等。接头通常我们通常叫做水晶头，接口为RJ45接口，它又有STP和UTP两种，我们常用的是UTP。首先说到双绞线，就是我们平常使用的那种一块钱一米的普通网线，通常双绞线都是8根线，为了减少信号衰减、以及让传输的距离更远一些，所以每2根绞在一起，组成了4对，即为双绞线。这种普通网线的理论最远的传输距离是100-150米。网线的芯的粗细、含铜量，决定了网线的传输距离，一般来讲，越粗、含铜越高，质量越好。其次双绞线又分为STP和UTP，STP即“屏蔽双绞线|，其中有金属隔膜，可减少信号干扰，但价格较贵，一般几块钱一米甚至十几块。而UTP呢就是“非屏蔽双绞线”，也就是没有这层隔离膜，所以质量远不如STP，这种线一般也就一块钱一米。除了双绞线外，还有更好的同轴电缆，以及目前我们最喜欢的光纤了。同轴电缆，是由一层层的绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线。它的特点是抗干扰能力好，传输数据稳定，价格也便宜，同样被广泛使用，如闭路电视线等。同轴细电缆线一般市场售价几元一米，不算太贵。同轴电缆用来和BNC头相连，市场上卖的同轴电缆线一般都是已和BNC头连接好了的成品，大家可直接选用。光缆，也就是光纤，补充下，很多人念”光千“，正确的是念”光鲜“，我以前也经常犯这个错误。光纤也就不用我多说了，是目前最理想的传输线缆。二、网线的线序现在流传最广的，就是100M网线头的卡法。将网线头有卡的那一面朝下，有铜片的那一端朝外，从左面开始数起，分为12345678。橙白、橙、蓝白、绿、绿白、蓝、棕白、棕。这是百兆的标准线序。三、网线是8根全有用吗?不是。网络的传输只会用到其中的4根。按着上面说的顺序，1、2、3、6，网络传输只使用这4根。也就是说，我们只使用其中的4条线，同样可以实现联网的目的。四、我把网线中的4根用来联网，剩下的4根当电话线用，可以不?当然可以。在装修的时候，建议您先布网线，这样您可以选择的余地就大了很多。五、网线可以接头不?可以。但是不建议。因为这样会加强一些信号的衰减，会影响传输距离。有两种接头方法，一种是可以拔插的连接器，如下图。另一种就是直接像接电线那样拧在一起即可，不过要注意顺序，不能乱接，而且稳定性也不高。六、在户外和室内用的网线上有说法吗?有的，户外布线，建议您使用户外网线，户外网线在外皮上会有些不同，有的户外网线，里面还会多一根线，叫做拉筋，用来保持网线遇到强烈的外力的时候，里面的线不会断。七、终极教程：水晶头的做法。做水晶头，首先得有一把压线钳，最前端是剥线口，它用来剥开双绞线外壳。中间是压制RJ-45头工具槽，这里可将RJ-45头与双绞线合成。离手柄是锋利的切线刀，此处可以用来切断双绞线。网线的做法有两种标准，568A和568B，文章开头图片展示的是568B的线序。标准568A：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8。标准568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8。在整个网络布线中应用一种布线方式，但两端都有RJ45端头的网络连线无论是采用端接方式A，还是端接方式B，在网络中都是通用的。实际应用中，大多数都使用T568B的标准，通常认为该标准对电磁干扰的屏蔽更好。如果是计算机与交换机或HUB相连，则两头都做568a，或两头都做568b。如果是两台计算机互连或ADSL MODEM与HUB连接，则需要一头做568a，另一头做568b，也就是常说的1和3，2和6互换了。另外，计算机通讯只使用1，3，2，6这四根线(也就是橙白、橙、绿白、绿，分别对应标准568A及标准568B线序即可)，因此，可以用其他4根作电话线，以节约布线成本。