经典中的经典 以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书

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?以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书

一、UTP(非屏蔽网线)的介绍

非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成,两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起,每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消,这样可降低信号的干扰程度。

用来衡量UTP的主要指标有:

1、衰减:就是沿链路的信号损失度量。

2、近端串扰:测量一条UTP链路对另一条的影响。

3、直流电阻。

4、衰减串扰比(ACR)。

5、电缆特性。

二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计

10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为:网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。

1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图

网口电路主要包括PHY芯片,网口变压器,网口连接器三部分,图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻,其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定,当变压器内的线圈匝数发生变化时,其阻值也跟随变化,保证两者的阻抗匹配。由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能,合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。

2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图

网口电路主要包括PHY芯片,网口连接器两部分,网口变压器部分集成在接口内部,同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。中间的电容组成共模、差模滤波器,滤除共模及差模噪声。75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。

3、网口指示灯电路原理图

带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同,只是多出指示灯的驱动电路。

注意点:

1)、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定,如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定,一般接电源。

2)、芯片侧中间抽头需要通过磁珠串接电源,并且注意每一路接一个磁珠,并通过电容0.01-0.1uf接数字地。

3)、点灯部分电路,link和ACT灯走线要加磁珠处理,同时供电电源也要加磁珠处理。但所有显示驱动灯的电源可以共用一个磁珠。

4)、变压器与连接器部分的匹配电阻75欧姆和50欧姆精度可以放低到5%。

但有功率要求,建议选用1/10W的电阻,具体见后面器件选型。但注意由于工艺要求阻排不能够放在单板反面,因此不要换成阻排。

三、带滤波的10/100BaseT以太网口电路原理图

保证以太网的EMC性能,降低共模EMI,增强抗扰度,有必要在网口添加滤波电路。

上图中采用共模呃流圈ST7078进行共模滤波。ST7078内部集成四个线圈,对共模呈现高阻,而对差模信号阻抗很小,采用ST7078不仅保证了EMC性能,而且对差模信号影响较小,因此基本不会影响信号质量。

四、带滤波的1000BaseT以太网口电路原理图

图中采用MURATA的共模呃流圈作为共模滤波器件,该器件对差模阻抗很小,对信号质量影响也很小。

五、10/100/1000BASE-T以太网电接口PCB布局、布线

1、网口变压器没有集成在连接器里的网口电路PCB布局、布线规则

需要注意下面几点:

1)、变压器与RJ45之间,PHY层芯片与变压器之间的距离应控制在1inch 内。当布局条件限制时,应优先保证变压器与RJ45之间的距离在1inch内。

2)、器件布局按照信号流向放置,切勿绕来绕去。

3)、变压器下方的地平面要分割,分割线宽度不小于100MIL,网口变压器放置在GND和PGND的分隔线上。

4)、每对差分走线都要控制走线长度一致,同时注意控制阻抗为50欧姆。

5)、注意PHY层芯片的的数字地和模拟地统一,数字电源和模拟电源使用磁珠进行隔离。同时要与变压器配合。注意PHY芯片的电源滤波,按照芯片要求设计。

6)、网口指示灯的电源线3.3V或者2.5V来自于电源平面,要对它们使用磁珠和电容进行退耦;指示灯驱动线要靠近PHY串连电阻,并在进入I/O区域之前进行电容滤波。这样防止噪声通过指示灯电源线耦合到差分线对区域。

7)、指示灯电源线和驱动信号线要靠近走线,尽量减小环路面积。

8)、指示灯线和差分线对要进行必要的隔离,两者要保证距离足够远,如果必要使用GND平面进行隔离。

9)、注意网口变压器芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚,保证引线最短,分布电感最小。

10)、用于连接GND和PGND的0欧姆电阻或者电容要放置在地分割线上。

11)、PHY芯片的模拟电源不要占用大面积平面,从局部铜皮通过走线、磁珠、走线拉到变压器芯片侧中心抽头上。

12)、PHY芯片与变压器之间已经没有VDD,将PHY芯片与变压器之间的平面层区域定义为GND,这样可以切断来自VDD平面的噪声途径。

图8网口变压器和连接器之间区域电源平面的处理

13)、沿单板PCB的边缘(不用包住PGND,见图8)每隔250mil打一个接地过孔,这些过孔排可以切断单板噪声向外辐射的途径,减小对PGND静地的影响。

14)、单板的PGND、GND通过镙孔和结构相连接,保证系统地电位的统一。

15)、保证电源平面和地平面之间的良好退耦(低阻),电源平面最好和地平面相邻。

16)、和电源平面相邻的信号线不要超出电源平面的投影区域。

17)、要保证和电源平面相邻的信号线的回流路径的完整性,否则就要改变平面的形状,使得信号线处在平面层内,回流路径的不完整会带来严重的EMC 问题。

18)、推荐把所有的高速信号线、I/O线、差分线对优先靠近地平面走线,如果无法实现才以电源平面作为参考平面。

19)、差分线要远离其它信号线,放置其它信号线把噪声耦合到差分线上。

20)、为了减小差分信号的噪声,数字信号线或电源要远离模拟信号线或电源。

21)、电源的去耦和旁路是十分重要的,它们可以为信号提供一个低阻抗通路,减小电源和地平面间的谐振。电容可以起到去耦和旁路的作用,但要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路的面积尽量小,保证引线电感尽量小,见下图所示:

图9退耦电容的环路面积

从上图可见,最右边的情况有最小的环路面积。

图10变压器中心抽头共模电容的布局、步线示意图从上图可见,左边的布局中,电容要通过长线连接到平面上,存在很大的引线电感;而右边的布局中,退耦电容连线很短,保证了低引线电感的要求。

2、采用一体化连接器的网口电路PCB布局、布线规则

下面只针对不同点进行描述。

1)网口变压器是隔离器件,用于切断共模,因为已经被集成在连接器里,所以

地平面不再进行分割处理。

2)一体化连接器的外壳应该连接到连续的地平面上。不要在连接器下面创建机

架地。

3)单板周围每隔250mil打接地过孔,将单板噪声屏蔽在板内。

3、其它的布局、布线建议

1)电源、地平面的布局

我们一直建议电源和地平面相邻,一些对价格敏感的单板可能并不能做到。下面的建议可以一定程度上减小电源的阻抗。

电源层power2并没有与地平面相邻,对地阻抗可能较大,如果退耦不合理就会带来EMC问题。而且,如果POWER2层被同时分成多个电压区域,跨这些区域的信号线就会因为回流路径不连续产生较大的环路面积,从而导致出现EMC问题。

如果我们在inner4层和bottom层进行地填充,就可以一定程度的降低电源的阻抗,为信号线创造低阻抗通路。

2)差分线对布局、布线要求

差分线对以差分形式存在,具有很强的共模抑制能力,但是如果布局布线不

当,差模就可以转化为共模,带来共模噪声。因此对差分线的处理要注意:1差分线对间的距离要保持一致,大约等于线宽。

2差分线的特征阻抗要控制在100欧姆±10%。

3建议在内层走线,并尽量和地平面相邻。

4保持差分线对的对称,任何不对称都会造成差模向共模的转变。

3)差分信号终端电阻、滤波电容的布局、布线

49.9欧姆的终端电阻(有的PHY可能没有)必须靠近PHY芯片的TX和RX管脚放置,两个终端电阻的中间必须和地以尽可能短的连线相连。如下图所示:

图13终端电阻、滤波电容布局、布线示意图

如上图所示:右侧的两个4.7PF电容对于高频噪声具有良好的抑制能力,但是只有保证了电容引线的低电感,才能起到应由的作用。两个滤波电容必须良好对称,保证平衡,否则差模可能转成共模,带来共模噪声。使用中还要注意,电容的取值不能太大,太大的电容会影响信号的质量甚至功能。

另外,这两个4~7PF的电容可以通过平面来产生,大家知道,平面电容的分布电感是十分低的,在与地平面相邻的信号层无走线区域打一块补丁,就可以产生一个高性能电容。见下图:

图14利用PCB构造滤波电容

4)选择高共模抑制能力的变压器

变压器的共模抑制能力可以降低差模向共模的转变,但是在变压器的datasheet里一般并不会列出EMC测试范围内的共模抑制性能。这样给变压器的选择带来困难。

1、一般选择在线路侧有共模呃流圈的变压器。

2、使用支持自协商的变压器可能会降低共模抑制能力,这种变压器的收、发对称,而且收、发线圈的中心抽头连接在一起。

5)变压器线路侧的共模电阻和高压电容

变压器线路侧的75欧姆电阻和高压电容为UTP电缆提供了共模通路,在布局、布线时注意:

1、把这些共模电阻靠近变压器中心抽头放置。

2、电阻和电容的连接要使用短而粗的走线(10~15mil)。

按照变压器结构的不同,主要可以分为下面两种情况:

图15共模电阻和高压电容连接图1

图16共模电阻和高压电容连接图2

对于图15的情况,推荐电阻的值取75欧姆,但这样做的前提是保证机架地是静地。对于图15的情况,推荐电阻的值取0欧姆。

6)改变差分线号的传输波形

某些PHY芯片可以通过设置特定管脚内部的寄存器改变信号的上升、下降沿。一定程度的减缓信号的上升沿(或下降沿)可以一定长度的减少EMI。

中小型公司企业网络设计方案

企业网络规划和设计方案 目录 一、工程概况 (2) 1、工程详述 (2) 2、项目工期 (3) 二、需求分析 (3) 1、网络要求 (3) 2、系统要求 (5) 3、用户要求 (5) 4、设备要求 (6) 三、网络系统设计规划 (6) 1、网络设计指导原则 (6) 2、网络设计总体目标 (7) 3、网络通信联网协议 (7) 4、网络IP 地址规划 (8) 5、网络技术方案设计 (8) 6、网络应用系统选择 (13) 7、网络安全系统设计 (14) 8、网络管理维护设计 (14)

四、网络布线系统设计 (14) 1、布线系统总体结构设计 (14) 2、工作区子系统设计 (15) 3、水平子系统设计 (15) 4、管理子系统设计 (16) 5、干线子系统设计 (16) 6、设备间子系统设计 (16) 7、建筑群子系统设计 (16) 一、工程概况 1、工程详述 集团总部公司有1000 台PC;公司共有多个部门,不同部门的相互访问要有限制,公司有自己的内部网页与外部网站;公司有自己

的OA 系统;公司中的台机能上互联网;核心技术采用VPN ;集团包括六家子公司,包括集团总部在内共有2000 多名员工;集团网内部覆盖7 栋建筑物,分别是集团总部和子公司的办公和生产经营场所,每栋建筑高7 层,都具有一样的内部物理结构。一层设有本建筑的机房,少量的信息点,供未来可能的需求使用,目前并不使用(不包括集团总部所在的楼)。二层和三层,每层楼布有96 个信息点。四层到七层,每层楼布有48 个信息点,共3024 个信息点。。每层楼有一个设备间。楼内综合布线的垂直子系统采用多模光纤,每层楼到一层机房有两条12 芯室内多模光纤。每栋建筑和集团总部之间通过两 条12 芯的室外单模光纤连接。要求将除一层以外的全部信息点接入 网络,但目前不用的信息点关闭。 2、项目工期 2009 年5 月28 日-------2009 年6 月28 日 二、需求分析 1、网络要求 满足集团信息化的要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息 通路;具有良好的性能,能够支持大容量和实时性的各类应用;能够 可靠运行,具有较低的故障率和维护要求。提供网络安全机制,满足 集团信息安全的要求,具有较高的性价比,未来升级扩展容易,保护

以太网EMC接口电路设计与PCB设计说明

以太网EMC接口电路设计及PCB设计 我们现今使用的网络接口均为以太网接口,目前大部分处理器都支持以太网口。目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口,10M应用已经很少,基本为10/100M所代替。目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口,且基本应用于工控领域,因工控领域的特殊性,所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。从硬件的角度看,以太网接口电路主要由MAC(Media Access Controlleroler)控制和物理层接口(Physical Layer,PHY)两大部分构成。大部分处理器内部包含了以太网MAC控制,但并不提供物理层接口,故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。面对如此复杂的接口电路,相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。 下图1以太网的典型应用。我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线,下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。 图1 以太网典型应用 1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图,下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。 图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考 a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短,晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围,PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短,但有时为了

顾全整体布局,这一点可能比较难满足,但他们之间的距离最大约10~12cm,器件布局的原则是通常按照信号流向放置,切不可绕来绕去; b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计,通常每个电源端都需放置一个退耦电容,他们可以为信号提供一个低阻抗通路,减小电源和地平面间的谐振,为了让电容起到去耦和旁路的作用,故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小,保证引线电感尽量小; c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚,保证引线最短,分布电感最小; d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置,走线短而粗(≥15mil); e)变压器的两边需要割地:即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地,隔离区域100mil以上,且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。这样做分割处理,就是为了达到初、次级的隔离,控制源端的干扰通过参考平面耦合到次级; f)指示灯的电源线和驱动信号线相邻走线,尽量减小环路面积。指示灯和差分线要进行必要的隔离,两者要保证足够的距离,如有空间可用GND隔开; g)用于连接GND和PGND的电阻及电容需放置地分割区域。 2.以太网的信号线是以差分对(Rx±、Tx±)的形式存在,差分线具有很强共模抑制能力,抗干扰能力强,但是如果布线不当,将会带来严重的信号完整性问题。下面我们来一一介绍差分线的处理要点: a)优先绘制Rx±、Tx±差分对,尽量保持差分对平行、等长、短距,避免过孔、交叉。由于管脚分布、过孔、以及走线空间等因素存在使得差分线长易不匹配,时序会发生偏移,还会引入共模干扰,降低信号质量。所以,相应的要对差分对不匹配的情况作出补偿,使其线长匹配,长度差通常控制在5mil以内,补偿原则是哪里出现长度差补偿哪里; b)当速度要求高时需对Rx±、Tx±差分对进行阻抗控制,通常阻抗控制在100Ω±10%; c)差分信号终端电阻(49.9Ω,有的PHY层芯片可能没有)必须靠近PHY层芯片的Rx±、Tx±管脚放置,这样能更好的消除通信电缆中的信号反射,此电阻有些接电源,有些通过电容接地,这是由PHY芯片决定的; d)差分线对上的滤波电容必须对称放置,否则差模可能转成共模,带来共模噪声,且其走线时不能有stub ,这样才能对高频噪声有良好的抑制能力。

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?以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书 一、UTP(非屏蔽网线)的介绍 非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成,两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起,每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消,这样可降低信号的干扰程度。 用来衡量UTP的主要指标有: 1、衰减:就是沿链路的信号损失度量。 2、近端串扰:测量一条UTP链路对另一条的影响。 3、直流电阻。 4、衰减串扰比(ACR)。 5、电缆特性。 二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为:网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。 1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图 网口电路主要包括PHY芯片,网口变压器,网口连接器三部分,图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻,其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定,当变压器内的线圈匝数发生变化时,其阻值也跟随变化,保证两者的阻抗匹配。由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能,合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。 2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图

网口电路主要包括PHY芯片,网口连接器两部分,网口变压器部分集成在接口内部,同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。中间的电容组成共模、差模滤波器,滤除共模及差模噪声。75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。 3、网口指示灯电路原理图 带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同,只是多出指示灯的驱动电路。 注意点: 1)、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定,如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定,一般接电源。 2)、芯片侧中间抽头需要通过磁珠串接电源,并且注意每一路接一个磁珠,并通过电容0.01-0.1uf接数字地。 3)、点灯部分电路,link和ACT灯走线要加磁珠处理,同时供电电源也要加磁珠处理。但所有显示驱动灯的电源可以共用一个磁珠。 4)、变压器与连接器部分的匹配电阻75欧姆和50欧姆精度可以放低到5%。

xxxx公司网络设计方案

CompanyIS公司网络设计方案 班级:信管1班 组员:曹斯然、黄一帆

一、需求分析 此网络方案设计的背景是一集团公司,由1个总部和5个分部组成。公司总部为六层楼,一楼迎宾大厅,二楼市场开发中心,三楼研发中心,四楼为会计部,五楼为网络中心,六楼为会议室(已实现无线网络覆盖)以及公司的高层管理人员办公区。分部1(共有5个分部但本报告中仅举其一为例)分为前台和后台。前台包括服务台和会计部,后台下设有维修部。 该公司需建立自己的公司网站、用以向外发布信息与商谈网络业务。总部与各分部之间需保持联系、共享资源。总部与各分部均各自设有总经理总管业务并保持保密性交流联系,能够进行视频会议。其中各个会计部需有较高的保密性、由各自的总经理直接管辖。公司还应设立有自主的邮件系统、数据库;此外公司网络需有较良好的网络扩展性和保密性。此外,我们设定只有经理有接入INTERNET权限,普通员工不能连接外网。 基于以上需求,我们为该公司做了如下规划: ·将总部按照部门划分子网,以二层交换机集成每层的计算机,再集成汇入该核心交换机(第三层交换机);分部的设置同于总部。将路由作为分部和总部的边际结点以相连形成整个公司的网络。在接入层使用交换机、分布层使用路由,以提高信息交换的效率、减少广播风暴和信息冲突造成的延迟和错误。 ·在公司内部,我们应用虚拟局域网(VLAN)技术实现各自会计部、各层经理的保密性需求及权限设置(以第三层交换机上的虚拟子网设置实现分属于不同二层交换机下的经理间的保密性通讯;其中会计部经理与总经理的端口接入方式为Hybrid混合模式以使其能够同时位于会计部VLAN与经理VLAN之中,使得公司高层对公司财务的直接监控与管理)。在与外网连接的部分,设置了防火墙以防止外部网络病毒侵袭公司系统。此外,我们运用ACL访问控制列表限制了公司各数据库服务器的访问权限,以保证公司机要信息的安全;此外我们还利用ACL 访问控制列表拒绝公司除经理以外的员工接入INTERNET,来对公司的网络连接进行控制。 ·为公司配备了邮件系统服务器和DNS服务器,会计部特设有独立的会计部

以太网接口PCB设计经验分享

以太网口PCB布线经验分享 目前大部分32 位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看,以太网接口电路主要由 MAC 控制器和物理层接口(Physical Layer ,PHY )两大部分构成,目前常见的以太网接口 芯片,如LXT971 、RTL8019 、RTL8201、RTL8039、CS8900、DM9008 等,其内部结构也 主要包含这两部分。 一般32 位处理器内部实际上已包含了以太网MAC 控制,但并未提供物理层接口,因此,需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。 常用的单口10M/100Mbps 高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971 等,均提供MII 接口和传统7 线制网络接口,可方便的与CPU 接口。以太网物理层接口器件主 要功能一般包括:物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX 编码/ 解码器和双绞线媒体访问单元等。 下面以RTL8201 为例,详细描述以太网接口的有关布局布线问题。 一、布局 CPU M A RTL8201 TX ± 变 压 RJ45 网口 器 C RX± 1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短. 2、RTL8201的复位信号Rtset 信号(RTL8201 pin 28 )应当尽可能靠近RTL8021,并且,如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-, 和时钟信号。 3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O 端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性 元件周围. 4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便,这一点经常被放弃。但是,保持Tx±, Rx±信号走线的对称性是非常重要的,而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内,最大约10~12cm。 5、Tx+ and Tx- (Rx+ and Rx-) 信号走线长度差应当保持在2cm之内。 二、布线 1、走线的长度不应当超过该信号的最高次谐波( 大约10th) 波长的1/20 。例如:25M的时钟走线不应该超过30cm,125M信号走线不应该超过12cm (Tx ±, Rx ±) 。 2、电源信号的走线( 退耦电容走线, 电源线, 地线) 应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径 最好稍大一点。 3、每一个电容都应当有一个独立的过孔到地。 4、退耦电容应当放在靠近IC的正端(电源),走线要短。每一个RTL8201 模拟电源端都需要退耦电容(pin 32, 36, 48). 每一个RTL8201 数字电源最好也配一个退耦电容。 5、Tx±, Rx ±布线应当注意以下几点: (1)Tx+, Tx- 应当尽可能的等长,Rx+, Rx- s 应当尽可能的等长; (2) Tx±和Rx±走线之间的距离满足下图: (3) Rx±最好不要有过孔, Rx ±布线在元件侧等。

Atm主干和快速以太网交换至桌面设计方案

第二部分ATM主干和快速以太网交换至桌 面设计方案

第一章概述 根据用户提出的需求,在第一部分中,我们针对ATM交换至桌面进行了方案设计投标。ATM交换至桌面具有高效高速的性能特征,但是投资巨大,要求用户一次性投入进行如此大规模的ATM网络建设对用户而言是很重的负担,而且在用户目前的网络用户数量不大的情况下也没有必要采用ATM交换至桌面的方式。 我们从实际情况出发,一方面保证用户的初期网络规模(40个工作站点左右)下的网络高速高效传输,另一方面保护用户投资,留有系统良好的扩展余地,将用户的网络设计了ATM主干传输,快速以太网(Fast Ethernet)交换至桌面的解决方案。ATM交换至桌面的传输速率为155Mbps,快速以太网为100Mbps,在用户当前的网络规模和数据流量的条件下完全能够满足需求。

第二章网络结构 联想天鹤600 网络结构图如下所示: 网络主交换机采用3 CoreBuilder 7000HD,与ATM交换至桌面的解决方案向上兼容,用户可以在需要时平滑过渡到ATM交换至桌面的方案。主交换机和二级交换机之间采用622M多模ATM交换连接,服务器与主交换机之间采用155M

多模ATM交换连接,保证了数据的高速传输。 二级交换机采用3 3C16980可堆叠式10/100M交换机+ATM交换模块,至桌面的传输速率为100Mbps,在目前条件下完全可以满足需要。在将来的应用中可用于第三级交换。

第三章网络设备 3.1 ATM主干交换机 ATM主干交换机采用3公司的CoreBuilder 7000HD交换机,具体配置:

emc结构设计

[导读]电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 李永梅(东南大学成贤学院江苏南京210088)【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。本文依据EMC的基本原理,综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰[1]。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。 2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗

干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。 2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。 2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。一般常用的方法是:将模拟电路、数字电路、机壳分开,各自独立接地,避免相互间的干扰,最后三地合一接入大地,这种方式较好地抑制了电磁噪声,减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。 3.机箱EMC 的结构设计一电子设备中的机箱,机箱有电源线、信号线、控制线等的穿入及穿出以及散热用的通风孔、调节用的调节孔、显示窗等,同时机箱也是由多个零件组合而成,各部分的连接处难免有泄漏。如何抑制电磁能从上述因素中泄漏,就成了电磁兼容性的关键。在这里仅介绍几种结构设计中比较简单可行的方法: 3.1缝隙的屏蔽 缝隙指的是连接后要拆卸的,如机箱上下盖、前后面板和箱体的连接缝,这类连接通常用螺钉来紧固。这类情形增加屏蔽效能的途径有如下:(1)增加缝隙深度,也就是增加箱体及盖板的配合宽度。(2)在结合处加入导电衬垫或者提高结合面的加工精度,即减少缝隙长度。一般比较经济的办法是在接合面安装导电衬垫。这样既可以

以太网通信接口电路设计规范

目录 1目的 (3) 2范围 (3) 3定义 (3) 3.1以太网名词范围定义 (3) 3.2缩略语和英文名词解释 (3) 4引用标准和参考资料 (4) 5以太网物理层电路设计规范 (4) 5.1:10M物理层芯片特点 (4) 5.1.1:10M物理层芯片的分层模型 (4) 5.1.2:10M物理层芯片的接口 (5) 5.1.3:10M物理层芯片的发展 (6) 5.2:100M物理层芯片特点 (6) 5.2.1:100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6) 5.2.2:100M物理层芯片的分层模型 (6) 5.2.3:100M物理层数据的发送和接收过程 (8) 5.2.4:100M物理层芯片的寄存器分析 (8) 5.2.5:100M物理层芯片的自协商技术 (10) 5.2.5.1:自商技术概述 (10) 5.2.5.2:自协商技术的功能规范 (11) 5.2.5.3:自协商技术中的信息编码 (11) 5.2.5.4:自协商功能的寄存器控制 (14) 5.2.6:100M物理层芯片的接口信号管脚 (15) 5.3:典型物理层器件分析 (16) 5.4:多口物理层器件分析 (16) 5.4.1:多口物理层器件的介绍 (16) 5.4.2:典型多口物理层器件分析。 (17) 6以太网MAC层接口电路设计规范 (17) 6.1:单口MAC层芯片简介 (17) 6.2:以太网MAC层的技术标准 (18) 6.3:单口MAC层芯片的模块和接口 (19) 6.4:单口MAC层芯片的使用范例 (20) 71000M以太网(单口)接口电路设计规范 (21) 8以太网交换芯片电路设计规范 (21) 8.1:以太网交换芯片的特点 (21) 8.1.1:以太网交换芯片的发展过程 (21) 8.1.2:以太网交换芯片的特性 (22) 8.2:以太网交换芯片的接口 (22) 8.3:MII接口分析 (23) 8.3.1:MII发送数据信号接口 (24) 8.3.2:MII接收数据信号接口 (25) 8.3.3:PHY侧状态指示信号接口 (25) 8.3.4:MII的管理信号MDIO接口 (25) 8.4:以太网交换芯片电路设计要点 (27) 8.5:以太网交换芯片典型电路 (27) 8.5.1:以太网交换芯片典型电路一 (28)

工业以太环网设计方案

工业以太环网设计方案 1.1概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产,具有复杂生产系统的矿井,为提高矿井的生产效率,对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统,根据管控一体化思想,以三层网络为基础,结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术,采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件,将煤矿生产、管理的各个环节,统一在一个网络平台上,形成一个统一、完整的有机整体,使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计,同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统,在井上和井下设置的高速以太环网,主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术,通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次,同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备,以达到控制和信息采集的目的信息层:建设信息管理网,采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接,实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化,能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。

控制层:建设综合自动化控制网,采用工业以太环网+现场工业总线来实现,实现 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层:在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术,传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆,网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备,为 了达到方便管理,保证系统运行稳定的目的,必须选择一个开放的通信平台,并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性,建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式,如RS232 RS485或其他专用通信接口等等,均可通过协议网关转换为以太网信息包,在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势: 随着企业的发展、各种新技术的应用,可以预见,对网络的带宽要求也会越来越高, 比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。 以太网技术具有相当高的数据传输速率(目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太 网交换机),能提供足够的带宽; 能在同一总线上运行不同的传输协议,从而能建立企业的公共网络平台或基础构架; 支持交互式和开放的数据存取技术;沿用多年,已为众多的技术人员所熟悉,市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具,成为事实上的统一标准;

电子产品EMC设计

电子产品EMC设计 1、EMC概述 EMC术语、EMC试验项目、EMC测试标准、EMC认证(CE、FCC、3C) 2、辐射发射RE 2.1基本设计方法 辐射发射原理、差模辐射和共模辐射模型、共模辐射场强计算公式、差模辐射场强计算公式、减小共模和差模干扰关键、EMC三要素、RE整改:电缆(信号/电源)是否超标、结构屏蔽是否致超标、单板是否致超标。 2.2信号电缆电缆辐射原理、同轴电缆设计、平衡电缆设计、USB电缆设计、屏蔽电缆转接介质、屏蔽线进出屏蔽体设计。 2.3结构屏蔽设计如何进行缝隙的屏蔽设计、信号线进出屏蔽体设计、屏蔽机箱设计、屏蔽搭接设计案例。 2.4接口滤波接口滤波、滤波器设计、电源接口滤波电路、接口滤波器件参数调整、一般信号接口滤波设计、电源接口滤波设计。 2.5EMI预防性设计单板滤波设计、晶振电源滤波电路、时钟输出匹配滤波设计、总线信号输出匹配滤波设计、主芯片电源滤波设计。 2.6电路板级EMC设计走线减小环路、接口地处理、滤波器前后走线、改善晶振布线、双面单板设计。 2.7其它设计方法 3、传导发射CE 3.1传导干扰源头分析差模干扰的测试原理、共模干扰的测试原理、开关电源产生电磁干扰点、如何定位差模和共模干扰。 3.2传导耦合途径分析差模噪声耦合途径、共模发射由分布参数形成耦合途径、分布电容。 3.3传导发射整改方法对干扰源的抑制、传导差模噪声的抑制方法、传导共模噪声的抑制方法。 4、静电抗扰度ESD 4.1ESD基本知识 静电干扰与危害原理、静电放电敏感分级、常见半导体器件的ESD易损值、电磁脉冲效应。 4.2常见静电整改器件常见静电整改器件、TVS管原理、压敏电阻。 4.3静电问题整改思路静电试验介绍、静电放电的传导方式、静电的强电场效应、静电放电的发射方式。 4.4静电问题整改思路空气放电问题定位空气放电的定位、结构处理、关键电路处理、PCB布线处理、软件处理、键盘空气放电ESD问题定位。 4.5接触放电问题定位器件设计注意、器件PCB布局设计注意、敏感电路局部屏蔽处理。 5、电快速瞬变脉冲群 5.1EFT干扰现象介绍 电快速瞬变脉冲群的起因、容易出现问题场合、干扰的特点。 5.2EFT干扰机理分析

RJ45以太网接口EMC防雷设计方案

以太网接口EMC设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口,以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。 二、接口电路原理图的EMC设计 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 接口电路设计概述: 本方案从EMC原理上,进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计;从设计层次解决EMC问题;同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准,共模2KV,差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC设计说明: (1) 电路滤波设计要点: 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰,建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器,此种变压器示意图如下。

图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计,以达到信号阻抗匹配,抑制对外干扰的作用,经过测试,BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用,但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容;为了提升变压器的隔离作用,建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容,如电路图上C4-C7,此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上,增加LC型滤波,抑制电源系统带来的干扰,如电路图上L1、C1、C2、C3,L1采用磁珠,典型值为600Ω/100MHz,电容取值0.01μF~0.1μF。 百兆以太网的设计中,如果在不影响通讯质量的情况,适当减低网络驱动电压电平,对于EMC干扰抑制会有一定的帮助;也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 (2) 电路防雷设计要点: 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准,共模2KV,差摸1KV的防雷测试要求,成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地,电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管,但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V;防护器件峰值电流要求大于等于50A;防护器件峰值功率要求大于等于300 W。注意选择半导体放电管,要注意器件“断态电压、维持电流”均要大于电路工作电压和工作电流。 根据测试标准要求,对于非屏蔽的平衡信号,不要求强制性进行差模测试,所以对于差模1KV以内的防护要求,可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击,不需要增加差模防护器件。 接口电路设计备注: 如果设备为金属外壳,同时单板可以独立的划分出接口地,那么金属外壳与接口地直接电气连接,且单板地与接口地通过1000pF电容相连。

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案,规范EMC设计流程; 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高,解决问题周期长;为解决产品EMC问题,不断进行测试验证, 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面;解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范,EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段(总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等)。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化,没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃; ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术; ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案; ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案; ?完整的电磁兼容布线设计规则; ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案; ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案; ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术,整合人工智能、数据库、互联网等开发手段,对于现有的电磁兼容技术资源(包括各种设计规则,解决方案等)以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用,实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发;未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持(包括产品开发电磁兼容风险评估功能,自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等)为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台:主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成;系统依据用户设计要求和EMC设计要素,智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案,然后用户依据产品信息保存方案(方案为标准技术设计模板,内容依据设计内容自动生成格式化的文件)。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作,用户输入产品产品设计的相关要素,软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验?是否有电磁兼容设计规范?是否有电磁兼容标准化设计流程?是否有电磁兼容技术专家?企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题: 1、快速提升企业产品电磁兼容性能:系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作,迅速提升企业产品的电磁兼容性能; 2、能够解决企业多型号产品同时开发,技术专家资源不够使用的情况:智能化的软件可以同时多款多个型号产品,不用设计阶段并行进行开发;能够在很短的时间内给出相应的设计方案,结合产品设计要求指导设计人员进行设计,不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误; 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平:由于有规范化、标准化的方案输出,设计人员在进行新产品开发的时候,能够参考、学习标准化的技术方案;提升自身EMC设计知识水平,减少后期类似设计问题; EDP软件在手,EMC设计得心应手!

一个中小企业网络规划与设计的方案[1]

一个中小企业网络规划与设计的方案 网络工程设计方案需要一个中小企业网络规划与设计的方案 (1)公司有1000 台PC (2)公司共有多个部门,不同部门的相互访问要求有限制,公司有若干个跨省的分公司 (3)公司有自己的内部网页与外部网站 (4)公司有自己的OA 系统 (5) 公司中的每台机能上互联网 (6)核心技术采用VPN 根据以上 6 个方面的要求说明提出一个网络设计方案 目录 前言 一、项目概述 二、需求概述 三、网络需求 1。布线结构需求 2。网络设备需求 3.IP地址规划 四、系统需求 1.系统要求 2.网络和应用服务 五、存储备份系统需求

1。总体要求 2.存储备份系统建设目标 3.存储系统需求 4.备份系统需求 六、网络安全需求 1.网络安全体系要求 2.网络安全设计模型 前言 根据项目招标书的招标要求来细化为可执行的详细需求分析说明书,主要为针对项目需求进行深入的分析,确定详细的需求状况以及需求模型,作为制定技术设计方案、技术实施方案、技术测试方案、技术验收方案的技术指导和依据 一、项目概述 1。网络部分的总体要求: 满足集团信息化的要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息通路。 良好的性能,能够支持大容量和实时性的各类应用。 能够可靠的运行,较低的故障率和维护要求。 提供安全机制,满足保护集团信息安全的要求. 具有较高的性价比。 未来升级扩展容易,保护用户投资。 用户使用简单、维护容易。 良好的售后服务支持。 2。系统部分的总体要求: 易于配置:所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的,并保障客户端的方便使用; 更广泛的设备支持:所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备; 稳定性及可靠性:系统的运行应具有高稳定性,保障7*24的高性能无故障运行。

结构方面的EMC设计

讲师:李文博2016.06.20

1. 简单介绍EMC的概念 2. EMC设计内容 3. EMC问题的来源 4. EMC测试项目 5. EMC方法:屏蔽 6. EMC方法:接地 7. 常用EMC物料(结构)

电磁兼容(Electromagnetic Compatibility , EMC)主要包含两方面的内容:电磁干扰(Electromagnetic interference , EMI) 电磁敏感度(Electromagnetic susceptibility , EMS) 电磁兼容设计基本目的: A 产品内部的电路互相不产生干扰,达到预期的功能。 B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。 C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。

电磁兼容设计可分为: 信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局其中与结构关系较大的有: 屏蔽、接地与搭接、合理布局 注意:并不代表其他措施与结构设计完全无关,结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。

所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI 有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。 信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰。

辐射发射测试 电源线传导发射测试 控制与信号线传导发射测试 低频传导发射测试 瞬态传导发射测试辐射抗扰度测试大电流注入测试发射器射频抗扰度测试低频磁场抗扰度测试电源线瞬态传导抗扰度测试 信号线瞬态传导抗扰度测试 静电放电测试 电磁发射(EMI )的检验项目有 电磁抗扰度(EMS )的检验项目有:

嵌入式系统的以太网接口设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0a1566201.html, 嵌入式系统的以太网接口设计 作者:于申申 来源:《硅谷》2011年第17期 摘要:随着网络和嵌入式系统的发展,嵌入式系统与网络的结合已经成为最新的研究方向。使用处理器S3C44B0X和以太网接口芯片RTL8019AS,设计一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案。这种设计结构简单,实现方便,具有很好的实用价值。 关键词: S3C44BOX; RTL8019AS; uCLinux操作系统 中图分类号:TP368 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0910067-01 目前,随着计算机技术、通信技术的飞速发展,以太网以它的普遍性及低廉的接口价格,已经作为一种最通用的网络,广泛应用于生产和生活中。使得我们在计算机进行网络互连的同时,许多领域的嵌入式设备如工业控制、数据采集、数控机床和智能仪表等也有接入网络的需求。伴随着信息家电出现,嵌入式设备的网络化必将拥有更广阔的发展前途。在这个过程里,首先要解决的是嵌入式设备如何实现网络互连。 本文基于常用的嵌人式处理器S3C44B0X和以太网驱动器RTL8019AS以及μClinux系统设计了一款嵌人式以太网接口。该方案和其它设计比较具有高性能、低功耗、软硬件易扩展特点,是当前及今后工业以太网控制器的理想选择方案。本设计的特点是,既可仅用于嵌人式以太网驱动设备,方便简单,又可进行扩展其他模块,必要时可以移植操作系统,应用于其他复杂领域。 1 芯片简介 1.1 S3C44B0X芯片概述 系统的CPU采用S3C44B0X,它是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器,采用了ARM7TDMI内核,0.25um工艺的CMOS标准宏单元和存储编译器。S3C44B0X还采用了一种新的总线结构,即SAMBA-II(三星ARM嵌入式微处理器总线结构)。S3C44B0X[1]通过提供全面的、通用的片上外设,大大减少了系统电路中外围元器件配置,从而最小化系统的成本,它为一般应用提供了高性价比和高性能的微处理器解决方案。 由于S3C44B0X微处理器集成了丰富的外设,非常适合控制管理。而μClinux系统又可对多种硬件资源进行控制,加之S3C44B0X对μClinux操作系统的完美支持,故采用了三星公司S3C44B0X芯片作为微处理器。

光纤以太网的设计

光纤以太网 一、什么是光纤以太网 光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行,包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps,但在此情况下,这些连接必须以全双工速度(例如双向10Mbps)运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速率限制功能,以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽(即所谓的“暗光纤”)、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行,尽管它们可以互联共享的LAN。 二、光纤通讯、以太网、光纤以太网的区别 光纤通讯光纤通讯(Fiber-optic communication)也作光纤通信,是指一种利用光与光纤(optical fiber)传递资讯的一种方式。属于有线通信的一种。光经过调变(modulation)后便能携带资讯。 以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术,并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网是应用最为广泛的局域网,包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网,采用的是CSMA/CD 访问控制法,它们都符合IEEE802.3。 光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行,包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps,但在此情况下,这些连接必须以全双工速度(例如双向10Mbps)运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速率限制功能,以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽(即所谓的“暗光纤”)、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行,尽管它们可以互联共享的LAN。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。该技术可以适用于任何光传输

工业以太环网设计方案

工业以太环网设计方案 1.1 概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产,具有复杂生产系统的矿井,为提高矿井的生产效率,对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统,根据管控一体化思想,以三层网络为基础,结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术,采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件,将煤矿生产、管理的各个环节,统一在一个网络平台上,形成一个统一、完整的有机整体,使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1 设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计,同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统,在井上和井下设置的高速以太环网,主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术,通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次,同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备,以达到控制和信息采集的目的信息层:建设信息管理网,采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接,实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动

化,能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。 控制层:建设综合自动化控制网,采用工业以太环网+现场工业总线来实现,实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层:在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2 控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术,传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆,网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1 技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备,为了达到方便管理,保证系统运行稳定的目的,必须选择一个开放的通信平台,并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性,建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式,如RS232,RS485或其他专用通信接口等等,均可通过协议网关转换为以太网信息包,在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势: 随着企业的发展、各种新技术的应用,可以预见,对网络的带宽要求也会越来越高,比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。以太网技术具有相当高的数据传输速率(目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太网交换机),能提供足够的带宽;

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