CN207625600U - 基于交换机芯片的以太网扩展电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于交换机芯片的以太网扩展电路，包括交换机芯片和CPU芯片，CPU芯片，包括第一SMI接口、第一RGMII接口；交换机芯片，包括第二SMI接口、第二RGMII接口，CPU芯片通过第一SMI接口与交换机芯片的第二SMI接口相连接，用于配置交换机芯片；CPU芯片通过第一RGMII接口与交换机芯片的第二RGMII接口相连接，用于实现与交换机芯片数据收发；交换机芯片，还包括若干个MAC芯片，各MAC芯片分别与对应的以太网网口相连接。本实用新型通过交换机芯片，扩展出多达十个以太网网口，不仅满足了现场需求，而且可以简化设计，降低成本，满足多以太网应用的场合，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型电子电路技术领域，具体涉及一种基于交换机芯片的以太网扩展电路。
背景技术
以太网是基于IEEE 802.3 （Ethernet）的强大的区域和单元网络，提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网（Intranet），外部互联网（Extranet），以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用，不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。
但是，以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。以太网在嵌入式产品上的实现，存在一下方式：
（1）将MAC芯片挂在CPU的数据并行总线上，CPU通过并行总线对MAC芯片读写，进而和外界通信；
（2）CPU自带有MAC模块，只需在外部加一片phy芯片，CPU通过SMI串行总线控制phy芯片，实现以太网通信。
上述的两种模式，在需要多以太网应用的场合下，会囿于CPU的片上资源限制而不能满足设计需求，如何实现多以太网应用，是当前需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有的多以太网应用的场合喜爱，会囿于CPU的片上资源限制而不能满足设计需求的问题。本实用新型的基于交换机芯片的以太网扩展电路，通过交换机芯片，扩展出多达十个以太网网口，不仅满足了现场需求，而且可以简化设计，降低成本，满足多以太网应用的场合，传输稳定，实时性高，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于交换机芯片的以太网扩展电路，包括交换机芯片和CPU芯片，
所述CPU芯片，包括第一SMI接口、第一RGMII接口；所述交换机芯片，包括第二SMI接口、第二RGMII接口，
所述CPU芯片通过第一SMI接口与交换机芯片的第二SMI接口相连接，用于配置交换机芯片；
所述CPU芯片通过第一RGMII接口与交换机芯片的第二RGMII接口相连接，用于实现与交换机芯片数据收发；
所述交换机芯片，还包括若干个MAC芯片，各MAC芯片分别与对应的以太网网口相连接。
前述的基于交换机芯片的以太网扩展电路，所述MAC芯片的数量为十个。
前述的基于交换机芯片的以太网扩展电路，所述以太网网口，包括八个电以太网网口和二个光以太网网口。
前述的基于交换机芯片的以太网扩展电路，所述交换机芯片的型号为88E6097F交换机芯片。
前述的基于交换机芯片的以太网扩展电路，所述CPU芯片的型号为ZYNQ7020CPU芯片。
前述的基于交换机芯片的以太网扩展电路，所述第一RGMII接口、第二RGMII接口为4位数据接口，工作时钟为125MHz。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于交换机芯片的以太网扩展电路，通过交换机芯片，扩展出多达十个以太网网口，不仅满足了现场需求，而且可以简化设计，降低成本，满足多以太网应用的场合，传输稳定，实时性高，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的基于交换机芯片的以太网扩展电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的基于交换机芯片的以太网扩展电路，包括交换机芯片和CPU芯片，
所述CPU芯片，包括第一SMI接口、第一RGMII接口；所述交换机芯片，包括第二SMI接口、第二RGMII接口，
所述CPU芯片通过第一SMI接口与交换机芯片的第二SMI接口相连接，用于配置交换机芯片；
所述CPU芯片通过第一RGMII接口与交换机芯片的第二RGMII接口相连接，用于实现与交换机芯片数据收发；
所述交换机芯片，还包括若干个MAC芯片，各MAC芯片分别与对应的以太网网口相连接。
其中，SMI接口为串行管理接口（Serial Management Interface），是MII接口中的管理接口，SMI接口包括两根信号线：MDC和MDIO，通过两根信号线MAC芯片（或其它控制芯片）可以访问物理层（phy）芯片的寄存器，并通过这些寄存器来对物理层芯片进行控制和管理；RGMII（Reduced Gigabit Media Independent Interface）是Reduced GMII（吉比特介质独立接口）；RMII：MII是英文Medium Independent Interface的缩写，翻译成中文是“介质独立接口”，该接口一般应用于以太网硬件平台的MAC层和PHY层之间，在实际使用过程中，可以将RGMII接口换成GMII接口。
优选的，所述MAC芯片的数量为十个，从而以太网网口也为十个，包括八个电以太网网口和二个光以太网网口。
优选的，所述交换机芯片的型号为88E6097F交换机芯片，用于来扩展以太网网口的数量。
优选的，所述CPU芯片的型号为ZYNQ7020CPU芯片，带两路RGMII（GMII）接口。
优选的，所述第一RGMII接口、第二RGMII接口为4位数据接口，工作时钟为125MHz，传输速率可达1000Mbps。
本实用新型的基于交换机芯片的以太网扩展电路，具体工作原理如下：
在CPU芯片一侧来看，交换机芯片是作为CPU芯片的一个phy来运行的，CPU芯片通过SMI接口来对交换机芯片的寄存器进行配置和发送控制命令，以RGMII（GMII）接口的协议通过收发数据线来交换以太网报文数据，在交换机芯片的外侧，交换机芯片直接通过MAC芯片分别与对应的以太网网口相连接，网络上的数据通过各自的通道被交换机芯片接收，如果MAC地址匹配，交换机芯片就将数据缓存入FIFO中，并通过SMI通知CPU芯片有数据被接收。此时，CPU芯片用RGMII（GMII）接口读入CPU芯片接收FIFO中的数据并处理，然后，响应所需要的服务，再通过RGMII（GMII）接口将要发送的数据写入交换机芯片的发送FIFO中并通知交换机芯片发送；交换机芯片再通过各自的硬件通道将数据发送到相对应的网络上。CPU芯片为每一个MAC地址分配缓存，实时的响应交换机芯片的请求，以分时复用的方式实现了一个装置的多个以太网通信，不仅节省了硬件资源，简化了设计，而且充分利用了CPU芯片的高速处理能力，解决了多以太网系统复杂的硬件电路，提高了系统的稳定性，在处理数据的能力上，CPU芯片和交换机芯片之间的RGMII（GMII）接口的速率是1G，交换机芯片和各以太网网口之间的速率是100M，10个以太网网口（8个电以太网、2个光以太网口）的数据速率正好为1G，保证了数据处理的实时性。
综上所述，本实用新型的基于交换机芯片的以太网扩展电路，通过交换机芯片，扩展出多达十个以太网网口，不仅满足了现场需求，而且可以简化设计，降低成本，满足多以太网应用的场合，传输稳定，实时性高，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.基于交换机芯片的以太网扩展电路，其特征在于：包括交换机芯片和CPU芯片，
所述CPU芯片，包括第一SMI接口、第一RGMII接口；所述交换机芯片，包括第二SMI接口、第二RGMII接口，
所述CPU芯片通过第一SMI接口与交换机芯片的第二SMI接口相连接，用于配置交换机芯片；
所述CPU芯片通过第一RGMII接口与交换机芯片的第二RGMII接口相连接，用于实现与交换机芯片数据收发；
所述交换机芯片，还包括若干个MAC芯片，各MAC芯片分别与对应的以太网网口相连接，所述MAC芯片的数量为十个，所述以太网网口，包括八个电以太网网口和二个光以太网网口，所述交换机芯片的型号为88E6097F交换机芯片，所述CPU芯片的型号为ZYNQ7020CPU芯片，所述第一RGMII接口、第二RGMII接口为4位数据接口，工作时钟为125MHz。
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| CN201721231813.7U CN207625600U (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 基于交换机芯片的以太网扩展电路 |
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| CN201721231813.7U CN207625600U (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 基于交换机芯片的以太网扩展电路 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN207625600U true CN207625600U (zh) | 2018-07-17 |
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| CN201721231813.7U Active CN207625600U (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 基于交换机芯片的以太网扩展电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207625600U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109375558A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-22 | 湖南恒茂高科股份有限公司 | 多模式交换机的自动切换电路、装置及方法 |
| CN112437028A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-02 | 福州创实讯联信息技术有限公司 | 一种嵌入式系统扩展多个网口的方法及系统 |
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2017
- 2017-09-25 CN CN201721231813.7U patent/CN207625600U/zh active Active
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