CN213126328U - 一种基于cpld的光纤转rs485的数据转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，包括光模块、PHY芯片、MCU、CPLD、458隔离芯片、RS485接口，所述光模块与所述PHY芯片的SERDES接口为输入输出双向连接，所述PHY芯片与所述MCU的MII接口为输入输出双向连接，所述MCU的SPI接口与所述CPLD为输入输出双向连接，所述CPLD与所述458隔离芯片为输入输出双向连接，所述458隔离芯片与所述RS485接口为输入输出双向连接。本实用新型的有益效果是：简化了电路结构，降低了成本。

Description

一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器

技术领域

本实用新型涉及数据转换器，尤其涉及一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器。

背景技术

现有光模块的数据转换器的电路结构较复杂，成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器。

本实用新型提供了一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，包括光模块、PHY芯片、MCU、CPLD、458隔离芯片、RS485接口，所述光模块与所述PHY芯片的SERDES接口为输入输出双向连接，所述PHY芯片与所述MCU的MII接口为输入输出双向连接，所述MCU的SPI接口与所述CPLD为输入输出双向连接，所述CPLD与所述458隔离芯片为输入输出双向连接，所述458隔离芯片与所述RS485接口为输入输出双向连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述PHY芯片的型号为IP101GR。

作为本实用新型的进一步改进，所述MCU的型号为STM32。

作为本实用新型的进一步改进，所述数据转换器还包括供电单元，所述供电单元包括第一DC/DC电源、第二DC/DC电源和隔离电源模块，所述第一DC/DC电源分别与所述光模块、PHY芯片、MCU、CPLD连接，所述第二DC/DC电源、隔离电源模块分别与所述458隔离芯片连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述MCU的MII接口包括RXD引脚、TX_ER引脚、RX_ER引脚、TX_EN引脚、RX_DV引脚、TX_CLK引脚、RX_CLK引脚、CRS引脚、COL引脚。

作为本实用新型的进一步改进，所述RXD引脚有四根。

本实用新型的有益效果是：通过上述方案，简化了电路结构，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器的示意图。

图2是本实用新型一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器的MCU的MII接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1至图2所示，一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，包括光模块1、PHY（端口物理层）芯片2、MCU（微控制单元）3、CPLD（复杂可编程逻辑器件）4、458隔离芯片5、RS485接口6，所述光模块1与所述PHY芯片2的SERDES接口为输入输出双向连接，所述PHY芯片2与所述MCU3的MII接口为输入输出双向连接，所述MCU3的SPI接口与所述CPLD4为输入输出双向连接，所述CPLD4与所述458隔离芯片5为输入输出双向连接，所述458隔离芯片5与所述RS485接口6为输入输出双向连接。

SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种主流的时分多路复用(TDM)、点对点(P2P)的串行通信技术。即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，提升信号的传输速度，从而大大降低通信成本。

所述PHY芯片2的型号为IP101GR。

所述MCU3的型号为STM32。

所述数据转换器还包括供电单元，所述供电单元包括第一DC/DC电源7、第二DC/DC电源8和隔离电源模块9，所述第一DC/DC电源7分别与所述光模块1、PHY芯片2、MCU3、CPLD4连接，所述第二DC/DC电源8、隔离电源模块9分别与所述458隔离芯片5连接。

第一DC/DC电源7输出3.3V，第二DC/DC电源8输出5V，隔离电源模块9输出5V。

所述MCU3的MII接口一共有16根线。

RXD(Receive Data)[3:0]：数据接收信号，共4根信号线。

TX_ER(Transmit Error)：发送数据错误提示信号，同步于TX_CLK，高电平有效，表示TX_ER有效期内传输的数据无效。对于10Mbps速率下，TX_ER不起作用。

RX_ER(Receive Error)： 接收数据错误提示信号，同步于RX_CLK，高电平有效，表示RX_ER有效期内传输的数据无效。对于10Mbps速率下，RX_ER不起作用。

TX_EN(Transmit Enable)： 发送使能信号，只有在TX_EN有效期内传的数据才有效。

RX_DV(Reveive Data Valid)： 接收数据有效信号，作用类型于发送通道的TX_EN。

TX_CLK：发送参考时钟，100Mbps速率下，时钟频率为25MHz，10Mbps速率下，时钟频率为2.5MHz。注意，TX_CLK时钟的方向是从PHY侧指向MAC侧的，因此此时钟是由PHY提供的。

RX_CLK：接收数据参考时钟，100Mbps速率下，时钟频率为25MHz，10Mbps速率下，时钟频率为2.5MHz。RX_CLK也是由PHY侧提供的。

CRS：Carrier Sense，载波侦测信号，不需要同步于参考时钟，只要有数据传输，CRS就有效，另外，CRS只有PHY在半双工模式下有效。

COL：Collision Detectd，冲突检测信号，不需要同步于参考时钟，只有PHY在半双工模式下有效。

本实用新型提供的一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其数据转换过程包括：PHY芯片2将光模块1发送的SERDES信号转换成MII接口信号；MCU3通过LWIP协议栈将MII接口信号转换成SPI数据；CPLD4将SPI数据转换成RS485数据从RS485接口6发出去；或者，RS485接口6将收到的RS485数据发给CPLD4，CPLD4将该RS485数据转换成SPI数据发给MCU3，MCU3将该SPI数据转换成MII接口数据发给PHY芯片2，PHY芯片2将该MII接口数据转换成SERDES数据通过光模块发出去。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其特征在于：包括光模块、PHY芯片、MCU、CPLD、458隔离芯片、RS485接口，所述光模块与所述PHY芯片的SERDES接口为输入输出双向连接，所述PHY芯片与所述MCU的MII接口为输入输出双向连接，所述MCU的SPI接口与所述CPLD为输入输出双向连接，所述CPLD与所述458隔离芯片为输入输出双向连接，所述458隔离芯片与所述RS485接口为输入输出双向连接。

2.根据权利要求1所述的基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其特征在于：所述PHY芯片的型号为IP101GR。

3.根据权利要求1所述的基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其特征在于：所述MCU的型号为STM32。

4.根据权利要求1所述的基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其特征在于：所述数据转换器还包括供电单元，所述供电单元包括第一DC/DC电源、第二DC/DC电源和隔离电源模块，所述第一DC/DC电源分别与所述光模块、PHY芯片、MCU、CPLD连接，所述第二DC/DC电源、隔离电源模块分别与所述458隔离芯片连接。

5.根据权利要求1所述的基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其特征在于：所述MCU的MII接口包括RXD引脚、TX_ER引脚、RX_ER引脚、TX_EN引脚、RX_DV引脚、TX_CLK引脚、RX_CLK引脚、CRS引脚、COL引脚。

6.根据权利要求5所述的基于CPLD的光纤转RS485的数据转换器，其特征在于：所述RXD引脚有四根。

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