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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堋纹瑱C(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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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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為了研制出具有國(guó)際水準(zhǔn)的光纖成套設(shè)備，李詩(shī)愈帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在研發(fā)生產(chǎn)一線潛心鉆研了二十余年。他從光纖制造技術(shù)的頂層要求入手，在光纖最核心的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行源頭創(chuàng)新，解決了小彎曲半徑條件下附加損耗增大、無(wú)法通信的難題，一舉扭轉(zhuǎn)我國(guó)光纖行業(yè)面臨的知識(shí)產(chǎn)權(quán)桎梏。在提高單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)能與效率方面，李詩(shī)愈帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破PCVD傳統(tǒng)的光纖預(yù)制棒低沉積速率工藝，大膽地將微波腔體尺寸擴(kuò)大，提高沉積反應(yīng)氣體流量，使沉積速率提高1倍，光纖預(yù)制棒產(chǎn)能翻1倍，生產(chǎn)效率提高100％。為解決光纖的工藝實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，李詩(shī)愈提出了“三步法”，開(kāi)創(chuàng)了將“VAD+PCVD+OVD”三種光棒工藝完美結(jié)合于低成本高效率的彎曲不敏感光纖的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。武漢郵科院由此自主開(kāi)發(fā)出PCVD和高速拉絲裝備，使我國(guó)成為掌握光纖制造高性能成套裝備技術(shù)的四個(gè)大國(guó)之一。國(guó)際光纖專(zhuān)家專(zhuān)程來(lái)考察學(xué)習(xí)并給予高度贊賞。伴隨著國(guó)家光通信的快速發(fā)展，科研人員出身的李詩(shī)愈從研發(fā)崗位走到了企業(yè)高層管理者的位置。他積極推動(dòng)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用工作，不斷促進(jìn)研究成果的快速轉(zhuǎn)化，其開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)及國(guó)際市場(chǎng)上都取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。其中，僅“低損耗單模光纖光纜”、“彎曲不敏感單模及多模光纖光纜”產(chǎn)品累計(jì)銷(xiāo)售超過(guò)20多億元。十二五期間，在企業(yè)管理變革、增量文化的影響下，李詩(shī)愈帶領(lǐng)著光纖光纜團(tuán)隊(duì)精耕細(xì)作，以客戶需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)光纖光纜產(chǎn)銷(xiāo)量由1000萬(wàn)芯公里提升到4000萬(wàn)芯公里，近三年為國(guó)家寬帶信息化建設(shè)提供超億芯的光纖光纜產(chǎn)品。

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目前無(wú)線路由器產(chǎn)品支持的主流無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)有兩種，一種是IEEE802.11g，另外一種是802.11n。所謂的IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)就是我們常說(shuō)的54M無(wú)線路由器，而802.11n標(biāo)準(zhǔn)就是300M無(wú)線路由器。有的商家會(huì)拿54M的無(wú)線路由器充當(dāng)300M的無(wú)線路由器，所以你在選購(gòu)的時(shí)候要特別注意看一下無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。購(gòu)買(mǎi)時(shí)候還需要注意信號(hào)覆蓋范圍。所謂信號(hào)覆蓋范圍，顧名思義也就是說(shuō)只有在無(wú)線路由器的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，其他計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行無(wú)線連接。一般無(wú)線路由器上標(biāo)稱(chēng)的室內(nèi)100米，室外400米是一個(gè)理想值，它會(huì)隨網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同而各異。通常室內(nèi)在50米范圍內(nèi)都可有較好的無(wú)線信號(hào)，而室外一般來(lái)說(shuō)都只能達(dá)到100-200米左右。無(wú)線路由器信號(hào)強(qiáng)弱同樣受環(huán)境的影響較大。如果商家說(shuō)的無(wú)線覆蓋范圍過(guò)于離譜，這時(shí)你就要多留一個(gè)心眼了。成功的商人靠的不是忽悠而是信譽(yù)，但成功的小商販靠的就不是信譽(yù)而是忽悠能力了。相信你每次去商場(chǎng)買(mǎi)東西時(shí)銷(xiāo)售人員一定會(huì)和你說(shuō)的頭頭是道，讓你覺(jué)得我買(mǎi)這個(gè)產(chǎn)品一定沒(méi)有錯(cuò)，這時(shí)你就要小心自己被忽悠了。對(duì)于無(wú)線路由器，商家的參數(shù)并不一定都是準(zhǔn)確的。商家的小手段是能騙一個(gè)是一個(gè)，騙不倒的時(shí)候就說(shuō)：不好意思，我看錯(cuò)了。所以，我們就需要事先了解一下無(wú)線路由器的參數(shù)性能。知彼知己，才能百戰(zhàn)不殆。產(chǎn)品的外包裝盒上一般都會(huì)有一些路由器的具體參數(shù)，比如無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)、傳輸速率、信號(hào)覆蓋范圍等等。

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21ic訊 在推出手指大小、極為靈活的微型網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備后，RAD 數(shù)據(jù)通信公司 (RAD Data Communications) 改變了以太網(wǎng)服務(wù)行業(yè)的規(guī)則。RAD 的最新微型網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備 (MiNID) 是一種功能齊全、高度智能化的小封裝熱插拔 (簡(jiǎn)稱(chēng) SFP) 解決方案，可以插入任何生產(chǎn)商生產(chǎn)的主機(jī)設(shè)備的 SFP 空槽中。當(dāng)一個(gè) SFP 設(shè)備插入到正在申請(qǐng)專(zhuān)利的套管后，它能夠變?yōu)檫\(yùn)營(yíng)商以太網(wǎng)分界和服務(wù)等級(jí)協(xié)議 (SLA) 驗(yàn)證設(shè)備，提供遠(yuǎn)程服務(wù)監(jiān)控和故障隔離功能。袖珍型 MiNID 完全迎合了小蜂窩回程應(yīng)用、虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商批發(fā)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)終端的需求。RAD 營(yíng)銷(xiāo)副總裁 Amir Karo 解釋道：“MiNID 具有以太網(wǎng)分界和性能監(jiān)控功能，因此服務(wù)提供商、批發(fā)運(yùn)營(yíng)商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商有了此產(chǎn)品便能夠進(jìn)行服務(wù)分界和驗(yàn)證?！彼赋觯骸癕iNID 還能讓他們接收按服務(wù)等級(jí) SLA 定義的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)和性能報(bào)告?，F(xiàn)在除了我們還沒(méi)有哪家生產(chǎn)商能夠在 SFP 設(shè)備上同時(shí)具有這兩個(gè)功能?！盞aro 補(bǔ)充說(shuō)：“此外，MiNID 還能夠兼容任何一家生產(chǎn)商的 SFP。”他接著說(shuō)：“同一款 MiNID 既可與單模光纖，也可與多模光纖一起使用，電子 SFP 也同樣如此。根據(jù) SFP 的不同距離可長(zhǎng)達(dá)10/40/80千米。并且，MiNID 還適用于已經(jīng)安裝到了現(xiàn)有設(shè)備上的 SFP，這樣既能大幅節(jié)約成本，也方便了不少?！盞aro 最后總結(jié)說(shuō)：“MiNID 完全依靠 RAD 自身技術(shù)打造而成。因此，相比那些借助于第三方現(xiàn)成技術(shù)的生產(chǎn)商而言，我們?cè)谠黾庸δ軙r(shí)會(huì)更容易些?！盡iNID 能夠處理高達(dá) 1 Gbps 的以太網(wǎng)流量，并具有按接口和按流的監(jiān)控功能，包括以太網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù) (OAM) 和回送。該產(chǎn)品不需要獨(dú)立機(jī)柜空間，也不需要外部電源，它可以從托管設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立的遠(yuǎn)程管理，也可與托管設(shè)備集成為一體，作為同一設(shè)備使用。