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ag真人百家家樂網站:光纖環路工業以太網交換機的設計

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跟著以太網技巧的迅速成長及其在商用領域的利用日漸廣泛,越來越多的工業節制設備也徐徐應用以太網并采納TCP/IP協議作為主要的通信標準。雖然利用于工業節制領域的以太網標準與商用以太網相同,但在工業節制領域,還必要收集能在對照惡劣的事情情況下穩定地事情。是以,用來連接工業設備的收集產品必要顛末分外設計,才能供給工業級的靠得住性,以滿意經久繼續運行的需求。別的,在工業節制領域,所需連接的設備散播較分散,單個地方連接設備少,這就對支持光纖冗余環路的8端口的光纖收集互換機產品有了較大年夜需求。為了實現光纖冗余環路功能,必要采納高機能的微處置懲罰器實現收集的治理和節制功能,并采納高機能的收集互換芯片實現基礎的10/100M以太網互換功能。

下面主要先容CPU采納32位ARM內核微處置懲罰器、具有6個10/100M雙絞線端口和兩個100M光纖端口、可ag真人百家家樂網站實現冗余環路功能的工業以太網互換機的軟、硬件設計思路。

1 硬件設計

光纖環路工業以太網互換機硬件主要分成兩個模塊:CPU模塊和互換模塊。下面分手對這兩個模塊進行具體先容。

1.1 CPU模塊

CPU模塊又可以劃分為兩部分,即電源部分和CPU及外圍電路部分。

電源部分要求供給兩路10~40V的直流電源,這兩路電源互為備份,只要此中一起電源是正常的?即可使系統正常供電。別的,這兩路電源的正常與否由連接到CPU上的兩個LED發光管唆使,CPU假如發明有一起不正常,就會驅動報警唆使燈唆使此路電源不正常,并驅動繼電器接通另一起電源。假如兩路同時不正常,因為繼電器的報警輸出為常閉觸點,Cag真人百家家樂網站PU無輸出旌旗燈號,繼電器的觸點是閉合的,是以可以向遠端供給報警信息。

MAX788是開關穩壓管,該穩壓管的輸出電壓為3.3V,輸出最大年夜電流為5A,輸入電壓范圍為8V~40V,內部開關頻率為100kHz。

互換機的CPU選用Atmel公司的32位ARM內核微處置懲罰器芯片AT91M40800,RAM采納高速256K16位的SRAM CY7C1041BV33。

FLASH存儲器29W400用來保存法度榜樣和一些設置設置設備擺設擺設信息,它的容量為256K16位。AT91M40800的串口擴展一個RS-232接口,PC機經由過程RS-232口直接對互換機進行一些治理和設置。MAX823是一個帶WATCHDOG功能的電源監視芯片,供給靠得住的復位旌旗燈號。

CPU模塊和互換模塊之間經由過程40芯的插座進行連接,主要對互換芯片實現寄存器設置和收集數據讀寫功能。JTAG端口實現對AT91M40800的實時仿真和將法度榜樣下載到FLASH存儲器中。

1.2 互換模塊

互換模塊主要由MAC層主互換芯片VT6510B和物理層芯片RTL8208組成。主互換芯片采納VIA公司臨盆的VT6510B,該芯片有ag真人百家家樂網站9個10/100M端口和1個1G端口,內嵌384KB的節制RAM和包互換緩沖RAM,可以實現完備的互換功能;別的供給主機接口,以便外部CPU對本互換芯片進行初始化和治理。

8個10/100M端口經由過程RMII接口與Realtek公司臨盆的物理層芯片RTL8208連接。RTL8208芯片共集成了8個物理層的端口,這8個端口可以設置設置設備擺設擺設成采納10/100BASE-TX(雙絞線接口)或100BASE-FX(光纖接口)。本系統采納了6個10/100BASE-TX端口和兩個100BASE-FX端口。6個10/100BASE-TX端口必要經由過程隔離變壓器HR604009與RJ-45接口連接,HR604009是一個供給4路RJ-45接口的隔離變壓器。兩個100BASE-FX端口可以直接與光纖收發器V23826ag真人百家家樂網站連接,該收發器供給單模SC接口。

別的,物理層芯片RTL8208可以經由過程串行移位寄存器74HC164外接LED發光管輸出顯示每個收集端口的狀態。

因為VT6510B和RTL8208的核苦衷情電壓是2.5V,以是還要采納低壓降的穩壓芯片MAX1818把3.3V的電壓降到2.5V。

2 軟件設計

本互換機軟件設計的主要義務是對互換芯片VT6510B的寄存器進行設置,使之能實現基礎的互換功能;別的可以由上位機經由過程RS-232口或互換機上的收集端口對本互換機進行設置,實現收集端口的狀態監視、冗余環路、虛擬局域網等各項高檔治理功能。

根據產品的設計要求,互換機的軟件可以劃分為以下幾部分:

(1)初始化

主要完成對CPU各寄存器的初始值設置和對互換芯片的各個寄存器的初始值設置,啟動互換機開始事情。

(2)收集協議

實現802.1d、802.1w、802.1q以及PING、ARP、BOOTP、IP、TCP、UDP等收集協議。

(3)收集治理及功能設置

經由過程RS-232口實現對互換機一些基礎參數的設置和狀態監視。別的在實現上述收集協議的根基上,也可以直接經由過程收集實現對互換機的參數設置和實時狀態監視。

(4)故障診斷及冗余環路實現

實現對電源及互換機其它部件的故障自診斷和報警,按照所設定的冗余環路實現協講和策略,監視收集當前連接狀態并實現收集的自愈功能。

因為工業以太網互換機與平日的商用互換機有很多的合營點,又有一些不合點,是以在設計時借鑒了商用以太網互換機的道理,同時又兼顧到了工業以太網設備的特征。本設計選用了功能ag真人百家家樂網站較強的互換芯片、收集物理層芯片和收發接口電路,并采納了基于ARM內核的32位嵌入式處置懲罰器來實現互換機的高檔收集功能。

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