CN102611601A - 一种cpci总线传输以太网数据的e1收发卡 - Google Patents
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Abstract
本发明在于公开了一种CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，包括以太网交换芯片，所述以太网交换芯片的一端通过信号耦合电容连接以太网控制芯片，所述以太网控制芯片连接CPCI总线接口；所述以太网交换芯片的另一端连接以太网E1转换电路，所述以太网E1转换电路连接E1接口电路；所述以太网E1转换电路和所述以太网交换芯片同时连接微控制器，所述微控制器引出RS232串口；所述以太网交换芯片还连接以太网接口电路。本发明采用独特的结构将CPCI总线以太网卡与以太网转E1的系统的功能设计在3U高度的CPCI总线卡上，大大减小了系统的体积，提高了系统的可靠性，同时可降低成本30%～50%。
Description
技术领域
本发明属于有线通信领域，涉及一种传输以太网数据的E1卡，具体涉及一种工业计算机用CPCI总线的传输以太网数据的E1信号收发卡。
背景技术
目前，计算机及其网络应用已经十分普及，台式计算机的有线网络连接普遍使用的是以太网，它只能在局域网中进行数据传输，远距离传输数据需要转换成其它形式的信号，并铺设专用的通信线路，成本高昂。而今，电话的使用基本上达到了家家户户的程度，电话业务使用的电信传输网是目前最完备的有线通信网络，利用现成的电信传输网，实现远距离传输以太网数据，是一种便捷、低成本的解决方案。
电信网传输的是E1信号，因此利用电信传输网实现远距离传输以太网数据，需要将以太网数据转换成E1信号，并能够正确地收发信号。对于商用计算机，由于都配有以太网卡，且价格便宜，只有几十元，一般没有严格的空间和体积限制，只要再增加一个以太网转E1的设备，成本在几千元，就可以实现用E1信号传输以太网数据。而对于高性能的工业计算机，它采用的是CPCI总线，CPCI是紧凑型PCI，是以PCI电气规范为标准的高性能工业计算机用的PCI总线；高性能工业计算机用在特定的场合，在空间和体积上有严格的限制，不能随意在机箱外增加设备，相应板卡的价格很高，一块工业计算机用CPCI总线以太网卡价格就要几千元，即使可以用外部的以太网转E1的设备，一个用E1信号传输以太网数据的单元也需要近万元的成本。
发明内容
为了降低高昂的成本，同时又不在工业计算机外部增加设备，适应工业计算机系统的应用，本发明提供了一种工业计算机用CPCI总线的传输以太网数据的E1信号收发卡，采用电容对以太网信号进行耦合，并采用独特的结构将CPCI总线以太网卡与以太网转E1的系统的功能设计在3U高度的CPCI总线卡上，可以直接插到高性能工业计算机机箱内的插槽中，大大减小了系统的体积，提高了系统的可靠性，同时可降低成本30%～50%。
样处理厂的告知系统为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，包括以太网E1转换电路、以太网交换芯片和以太网控制芯片；所述以太网交换芯片的一端通过信号耦合电容连接所述以太网控制芯片，所述以太网控制芯片连接CPCI总线接口；所述以太网交换芯片的另一端连接所述以太网E1转换电路，所述以太网E1转换电路连接E1接口电路；所述以太网E1转换电路和所述以太网交换芯片同时连接一微控制器，所述微控制器引出一RS232串口；所述以太网交换芯片还连接以太网接口电路。
进一步的，所述信号耦合电容用于实现以太网数据用多路E1信号进行透明传输。
进一步的，所述微控制器设置并控制所述以太网E1转换电路和所述以太网交换芯片的工作。
进一步的，所述以太网控制芯片通过所述CPCI总线接口可以插入高性能工业计算机机箱内的CPCI总线插槽中。
进一步的，所述微控制器通过所述RS232串口可以与微机通信，实现对系统的管理。
进一步的，所述以太网E1转换电路将以太网数据转换成多路E1信号，经所述E1接口电路后，可实现E1信号的远距离收发。
进一步的，所有所述电路都集成在3U高度的CPCI总线卡上。
以太网数据用E1线路进行传输的原理和过程如下：
数据发送：
1、高性能工业计算机发送的以太网数据经CPCI总线进入以太网控制芯片，经以太网控制芯片转换为以太网信号，这部分电路的功能相当于一个CPCI总线的以太网卡。
2、从以太网控制芯片输出的以太网信号经过耦合电容进入以太网交换芯片。以太网控制芯片与以太网交换芯片之间的信号耦合通常为变压器耦合，成本较高，且占用较大空间。本方案采用独特的电容耦合方式，成本低，且节省空间。
3、以太网交换芯片将输入的以太网信号转换为MII信号，送入后续的以太网-E1转换电路。另外，以太网交换芯片引出一路信号，经以太网接口电路可以连接到以太网中。
4、以太网-E1转换电路将输入的MII信号分解到多个E1通道中，经E1接口电路转换为多路E1信号发送到E1线路上，可以进行远距离传输。
数据接收：
数据接收与数据发送的过程相反。
1、经E1线路远距离传输的多路E1信号通过E1接口进入以太网-E1转换电路，由以太网-E1转换电路将多个E1通道中的数据重组还原成以太网帧。
2、以太网帧通过MII接口送入以太网交换芯片。
3、以太网交换芯片输出的以太网信号经电容耦合进入以太网控制芯片。
5、以太网控制芯片将以太网数据经CPCI总线发送到高性能工业计算机中，完成数据的接收。
本发明的有益效果是：
本发明采用电容对以太网信号进行耦合，并采用独特的结构将CPCI总线以太网卡与以太网转E1的系统的功能设计在3U高度的CPCI总线卡上，可以直接插到高性能工业计算机机箱内的插槽中，大大减小了系统的体积，提高了系统的可靠性，同时可降低成本30%～50%。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明一实施例的整体结构示意图。
图中标号说明：1、以太网E1转换电路，2、以太网交换芯片，3、以太网控制芯片，4、信号耦合电容，5、CPCI总线接口，6、E1接口电路，7、微控制器，8、RS232串口，9、以太网接口电路。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参见图1所示，一种CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，包括以太网E1转换电路1、以太网交换芯片2和以太网控制芯片3；所述以太网交换芯片2的一端通过信号耦合电容4连接所述以太网控制芯片3，所述以太网控制芯片3连接CPCI总线接口5；所述以太网交换芯片2的另一端连接所述以太网E1转换电路1，所述以太网E1转换电路1连接E1接口电路6；所述以太网E1转换电路1和所述以太网交换芯片2同时连接一微控制器7，所述微控制器7引出一RS232串口8；所述以太网交换芯片2还连接以太网接口电路9。
进一步的，所述信号耦合电容4用于实现以太网数据用多路E1信号进行透明传输。
进一步的，所述微控制器7设置并控制所述以太网E1转换电路1和所述以太网交换芯片2的工作。
进一步的，所述以太网控制芯片4通过所述CPCI总线接口5可以插入高性能工业计算机机箱内的CPCI总线插槽中。
进一步的，所述微控制器7通过所述RS232串口8可以与微机通信，实现对系统的管理。
进一步的，所述以太网E1转换电路1将以太网数据转换成多路E1信号，经所述E1接口电路6后，可实现E1信号的远距离收发。
进一步的，所有所述电路都集成在3U高度的CPCI总线卡上。
依照本发明的整体结构图，下面给出一个具体实施例，对本发明作进一步描述。
参见图2所示，以太网控制芯片采用Realtek公司的RTL8139，该以太网控制芯片配有一片EEPROM存储芯片93C46，用来存放工作参数。RTL8139可以收发CPCI总线传输的以太网数据。
以太网控制芯片与以太网交换芯片之间的信号耦合电路采用电容耦合，其标称值均为0.1μF。
以太网交换芯片采用Micrel公司的5端口10M/100M以太网交换芯片KS8995。以太网交换芯片引出的以太网接口包括一个以太网变压器H1102和一个RJ45接口。
以太网-E1转换电路采用北京润光泰力公司的1路以太网数据到5路E1的反向复用芯片RC6105。该转换芯片需要一片64Mbits的SDRAM作为缓存，本实施例的SDRAM芯片采用韩国Hynix公司的HY57V641620。以太网标准接口MII接口实现以太网交换芯片与以太网-E1转换芯片之间的信号传输。RC6105芯片设置了一个8位配置开关，可以设置不同的工作模式或对E1通道进行测试；状态指示电路是4对LED指示灯，对4路E1的工作状态进行指示。
以太网-E1转换芯片RC6105可以收发5路E1信号，本实施例中采用4路E1进行传输。RC6105的4路信号经E1接口电路转换成E1信号实现4路E1的收发。E1接口电路由4路线接口单元LIU，4路E1变压器T1065和4对BNC接口组成。
微控制器采用Atmel公司的8位新型微控制器AT89LS52，它可以对RC6105和KS8995进行配置和管理。另外，微控制器通过一个RS232信号转换芯片MAX3232引出一个RS232串行接口，可以作为网管接口连接到计算机上。
以上所述，仅为本发明的一个具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：包括以太网E1转换电路（1）、以太网交换芯片（2）和以太网控制芯片（3）；所述以太网交换芯片（2）的一端通过信号耦合电容（4）连接所述以太网控制芯片（3），所述以太网控制芯片（3）连接CPCI总线接口（5）；所述以太网交换芯片（2）的另一端连接所述以太网E1转换电路（1），所述以太网E1转换电路（1）连接E1接口电路（6）；所述以太网E1转换电路（1）和所述以太网交换芯片（2）同时连接一微控制器（7），所述微控制器（7）引出一RS232串口（8）；所述以太网交换芯片（2）还连接以太网接口电路（9）。
2.根据权利要求1所述的CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：所述信号耦合电容（4）用于实现以太网数据用多路E1信号进行透明传输。
3.根据权利要求1所述的CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：所述微控制器（7）设置并控制所述以太网E1转换电路（1）和所述以太网交换芯片（2）的工作。
4.根据权利要求1所述的CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：所述以太网控制芯片（3）通过所述CPCI总线接口（5）可以插入高性能工业计算机机箱内的CPCI总线插槽中。
5.根据权利要求1所述的CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：所述微控制器（7）通过所述RS232串口（8）可以与微机通信，实现对系统的管理。
6.根据权利要求1所述的CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：所述以太网E1转换电路（1）将以太网数据转换成多路E1信号，经所述E1接口电路（6）后，可实现E1信号的远距离收发。
7.根据权利要求1所述的CPCI总线传输以太网数据的E1收发卡，其特征在于：所有所述电路都集成在3U高度的CPCI总线卡上。
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