CN201623732U - 一种嵌入式以太网控制接口模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种嵌入式以太网控制接口模块，其特征在于，包括x86模块，x86模块通过USB接口电路连接USB 2.0转以太网控制器转换电路，USB转以太网控制器转换电路分别连接配置电路及MII接口电路。本实用新型提供的一种嵌入式以太网控制接口模块电路板制作成本较低，占用的空间小，便于灵活布置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种以太网控制接口模块，尤其是一种基于嵌入式系统，通过通用串行总线(USB)接口转换实现的以太网控制接口模块。
背景技术
目前，以太网网络的使用非常广泛，在电力系统、工业控制等领域对可管理型网络设备的需求也日益提高，如可网管型交换机、路由器等。在中高端通信领域，一般采用以PowerPC微处理器为核心，使用媒体无关接口(MII)的以太网控制电路作为以太网控制接口模块。
这种控制方式使用的处理器及周边器件采购成本较高，制板焊接技术难度较大。另外，由于使用的接口形式要求控制模块到交换芯片的距离较短，控制模块必需与交换芯片布置在同一块电路板上，不利于灵活布局。同时，由于控制模块电路设计要求远比交换芯片电路的设计要求高，两部分电路做在同一块电路板上，增加了不必要的制板成本。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种制版成本低廉且利于布局的以太网控制接口模块。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种嵌入式以太网控制接口模块，其特征在于，包括x86模块，x86模块通过USB接口电路连接USB 2.0转以太网控制器转换电路，USB转以太网控制器转换电路分别连接配置电路及MII接口电路。
进一步，所述USB 2.0转以太网控制器转换电路包括依次连接的USB物理层模块、USB控制器、FIFO控制器及以太网物理层模块，FIFO控制器带有缓存器。
本实用新型提供的一种嵌入式以太网控制接口模块使用了性价比较高的x86模块，比通信领域常用的PowerPC更适宜工业控制领域的通信应用；使用了集成的USB转以太网控制器，器件占用的空间小，便于灵活布置在被控交换芯片附近，从而增加了MII接口的抗干扰能力，也降低了电路布线的难度；使用的USB接口具有很强的可扩展性，若通过USB HUB分路，能轻易地获得多路以太网控制接口，同时控制多个以太网设备。USB接口的硬件设计限制少，便于使用插接式的电路连接方式，将制作难度较大，电路板制作成本较高但面积较小的CPU模块与制作难度较小，电路板制作成本较低但面积较大的以太网交换电路连接起来，能减少可网管型以太网通信设备开发的复杂度，降低电路设计制作成本，增加以太网控制应用的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的程序结构图。
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本实用新型。
实施例
如图1所示，为本实用新型提供的一种嵌入式以太网控制接口模块的结构，主要包括x86模块101、USB转以太网控制器转换电路102、配置电路103、USB接口电路104和MII接口电路105。
x86模块101为独立的模块电路板。USB转以太网控制器转换电路102采用USB2.0协议，该转换电路、配置电路103及MII接口电路105与需要控制的交换芯片布置在同一电路板上，转换电路尽可能靠近交换芯片，使得MII接口电路105的布线长度尽可能短。
x86模块101集成了32位80486兼容微处理器CPU芯片106、128M容量的Flash存储器107、256M容量的DDR2RAM存储器108，在模块电路板上提供了1对USB数据收发信号插针109。
USB转以太网控制器转换电路102为QFN56封装的集成芯片，内部的功能模块包括兼容USB 2.0标准的USB物理层模块110、USB 2.0标准的USB控制器111、带有缓存容量为30KB缓存器112的FIFO控制器113、兼容IEEE 802.3和IEEE802.3u标准的以太网物理层模块114。
配置电路103为USB转以太网控制器转换电路102的外围电路，提供USB物理层模块110的基准电阻、USB控制器111的基准电阻、USB控制器111的内核电压滤波和无EEPROM启动配置的功能。
USB接口电路104使用插接结构，使用与USB数据收发信号插针109相配套的插座，连接x86模块101和USB 2.0转以太网控制器转换电路102。
MII接口电路105用于连接以太网控制器和具有MII接口的交换芯片。包含的数据信号如表1所示。
表1MII接口数据信号表
| 信号名称 | 信号功能 |
| TX_CLK | 数据发送时钟信号 |
| TXD[3:0] | 4位发送数据信号 |
| TX_EN | 发送使能信号 |
| TX_ER | 发送错误指示信号 |
| RX_CLK | 数据接收时钟信号 |
| RXD[3:0] | 4位接收数据信号 |
| RX_DV | 接收数据有效指示信号 |
| 信号名称 | 信号功能 |
| RX_ER | 接收错误指示信号 |
| CRS | 载波监听信号 |
| COL | 冲突检测信号 |
| MDIO | 管理数据输入输出信号 |
| MDC | 管理时钟信号 |
| PHY_INT | 中断信号 |
| PHY_RST | 复位控制信号 |
如图2所示为本实用新型内部程序结构。以太网接口控制模块的驱动程序基于Linux操作系统，这是一种具有丰富网络功能的操作系统，是整个程序结构的核心。所述程序结构中，网络协议接口层201提供统一的网络数据收发程序，将需要发送的数据传递到网络设备接口层202，并读取网络设备接口层202提交的数据，传递给上层应用程序。网络设备接口层202提供一组网络设备驱动程序接口，具有以太网数据帧的封装、解包，网络设备配置管理、状态查询、中断处理等功能。由于需使用USB接口收发数据，因此发送数据时，网络设备接口层202将待发送的数据包和管理信息传递给USB接口转换电路驱动程序203，接收数据时，网络设备接口层202读取USB接口转换电路驱动程序203提交的数据包和管理信息。USB接口转换电路驱动程序203将需发送的数据或管理信息封装为USB转以太网控制器转换电路102能识别的USB数据帧，并将USB核心程序204提交的USB数据帧解包，向网络设备接口层202提交。USB核心程序204是一个通用的USB驱动程序框架，通过调用USB控制器驱动程序205实现USB数据硬件收发功能。
USB转以太网控制器转换电路102实现USB数据信号和MII数据信号的双向转换功能，USB数据信号向MII数据信号转换时，USB物理层模块110通过USB接口电路104接收USB数据帧，经由USB控制器111送往FIFO控制器113的传输队列中。FIFO控制器113将传输队列中的数据转换为以太网控制数据传送到以太网物理层模块114，最后由MII接口电路发送到交换芯片。如果是网络数据，经由4位发送数据信号发送；如果是控制数据，则由管理数据输入输出信号发送；如果是复位信号，则由复位控制信号发送。MII数据信号向USB数据信号转换时，网络数据经4位接收数据信号接收，中断指示信号由中断信号接收。以太网物理层模块114收到数据后，送往FIFO控制器113的传输队列并转换为USB数据帧，由USB 2.0控制器111和USB物理层模块110通过USB接口电路104发送到x86模块101的USB接口109。
USB转以太网控制器转换电路102中FIFO控制器113的传输队列由USB转以太网控制器转换电路102内部的SRAM 112缓存。
Claims (2)
1.一种嵌入式以太网控制接口模块，其特征在于，包括x86模块(101)，x86模块(101)通过USB接口电路(104)连接USB 2.0转以太网控制器转换电路(102)，USB转以太网控制器转换电路(102)分别连接配置电路(103)及MII接口电路(105)。
2.如权利要求1所述的一种嵌入式以太网控制接口模块，其特征在于，所述USB2.0转以太网控制器转换电路(102)包括依次连接的USB物理层模块(110)、USB控制器(111)、FIFO控制器(113)及以太网物理层模块(114)，FIFO控制器(113)带有缓存器(112)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201020101536XU CN201623732U (zh) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 一种嵌入式以太网控制接口模块 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201020101536XU CN201623732U (zh) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 一种嵌入式以太网控制接口模块 |
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| CN201623732U true CN201623732U (zh) | 2010-11-03 |
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| CN201020101536XU Expired - Lifetime CN201623732U (zh) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 一种嵌入式以太网控制接口模块 |
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|---|---|
| CN (1) | CN201623732U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105262789A (zh) * | 2015-09-08 | 2016-01-20 | 天津光电聚能专用通信设备有限公司 | 基于fpga的mac层到mac层通信系统及控制方法 |
| CN108471381A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-08-31 | 无锡厚发自动化设备有限公司 | 一种智能可视化网关 |
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2010
- 2010-01-26 CN CN201020101536XU patent/CN201623732U/zh not_active Expired - Lifetime
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