以太网接口类型介绍

以太网接口类型介绍（精选8篇）

篇1：以太网接口类型介绍

光纤以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展,即以太网和光网络，它集中了以太网和光网络的优点，如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单，光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈，将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。目前，光纤以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度。

光纤以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机，SONET设备和DWDM为基础。一些公司推出专为出了光纤以太网交换机，这种交换机具有多种特性，可以尽量确保服务质量(如实现数据包分类和拥塞管理等)。这种产品均可能要求下列关键技术和性能:高可靠性、高端口密度、服务质量保证等功能。

光纤以太网业务与其他宽带接入相比更为经济高效，但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已铺设光纤的地方。使用以太网的这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入。它既可用于接入网，也可用于服务供应商网络中的本地骨干网。它可以只用在第2 层，也可以作为实现第3层业务的有效途径。它可以支持IP、IPX以及其他传统协议。此外，由于在本质上它仍属于LAN，因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其他网之间的互连。

光纤以太网交换机的接入方案

如图,网络核心设备是放置于小区机房或大厦机房的光纤交换机，该光纤交换机通过光纤以1000M/100M速率与Internet边缘路由器或汇集交换机相联，实现小区网络接入Internet。光纤交换机通过光纤和点对点的方式以双工100M速率与放置在用户家中的光网络单元或内置光纤以太网卡相联，实现用户通过光纤高速接入Internet。光纤交换机与光网络单元的链接是选择单纤双向方式 。

与现有的基于5类线的LAN宽带接入方式比，这种接入方案具有如下突出特点:是低成本的FTTH解决方案;省去楼层交换机，只有小区机房是有源节点，降低维护成本;小区机房单一交换节点，有效提高交换机端口利用率;超高带宽，是ADSL的100倍;接入距离远;网络远程监控各端口光电模块;具有端口隔离和端口带宽控制功能;强大Web Server网管功能。该方案特别适合于普通住宅用户、写字楼、学校、医院等，适合于传统电信运营商，驻地网运营商。

光纤以太网交换机产品介绍

由于使用光纤以太网交换机可以提供高速度低成本的光纤接入方案,目前很多厂家都有推出自己的具有光纤接口以太网交换机产品,但是目前市场上全光纤接口的交换机并不很多。下面就介绍几款全光纤以太网交换机。

TP-LINK 100M全光纤智能以太网交换机 TL-SF2808C

智能交换机TL-SF2808C提供8个100M多模光纤SC端口，最大传输距离可达2km。TL-SF2808C支持配置软件配置，支持Port VLAN，端口屏蔽，MAC地址绑定等智能配置。TL-SF2808C整体性能优越，使用简单，价格适宜，为工作组用户及智能小区宽带接入提供理想的组网解决方案。

TL-SF2808C具有8个100M ST多模光纤端口和1个共享的RJ-45端口，支持IEEE802.3x 全双工流控和背压式半双工流控具有，动态LED指示灯，提供简单的工作状态提示及故障排除并且提供一个终端(DTE)设备配置串口。支持最大8个VLAN 配置，支持静态MAC地址绑定功能(最多支持18组)和MAC地址老化时间设置。支持广播风暴控制，可减少广播风暴和分割广播风暴，提供一个终端设备 (DTE)配置串口，支持配置软件设置，全中文配置界面，内置通用电源，采用19英寸标准钢壳结构设计，

OnAccess 1224S 24+2G端口光纤以太网交换机

深圳市首迈通信技术有限公司成功推出拥有自主知识产权的基于以太网点对点网络拓扑结构的光接入系统OnAccess?。OnAccess是一种基于小区机房交换的光接入网，是目前技术成熟、成本低、在北美和日本已广泛应用的光纤到户(FTTH)接入技术。OnAccess 1224S是首迈通信最新推出的一款高性能带本地网管的24+2G端口光纤以太网交换机，取代了当前普遍采用的RJ45接口的以太网交换机和外接光电转换模块的网络结构。

1224S可灵活配置1G上联光电端口数量 (最多2个)和100M下联端口的光或电端口数量(最多24个),使端口配置非常容易扩展和升级，下联端口可以选择单模光纤、多模光纤、五类线三种不同接入媒介;它具有网管监控各端口光电模块工作状态功能，采用相对外接光电转换器网络结构，大大提高网络可靠性。并且具有端口隔离和端口带宽控制功能，特别适合于传输距离超出五类线传输距离和需要抗电磁干扰的场合。

OnAccess主要应用于住宅小区光纤到户(Fiber to the home—FTTH)宽带接入网络、企业高速光纤局域网络、高可靠工业集散控制系统(DCS)、光纤数字视频监控网络、医院高速光纤局域网络、校园网络等。

安奈特 AT-8216FXL/SC

安奈特 推出的AT-8216FXL/SC 是一款全光纤接口的以太网交换机。对于光纤最终的用户接入，安奈特公司摒弃了传统的集线器接入，推出了10M或10/100M交换到用户的概念，AT- 8126系列交换机(10M/100M端口)为用户灵活的接入和管理创造了条件。

AT-8216FXL/SC完全支持 802.3u网络协议，具有16个100Base FX 光口 (SC)。并且具有两个千兆光纤扩展插槽。可支持AT-A15/SX 1 Gigabit Ethernet (1000Base-SX) port;AT-A15/LX 1 Gigabit Ethernet (1000Base-LX) port;AT-A16 2 100Base-FX fiber ports with VF-45 connectors等模块。它具有网络管理功能，支持基于Web的管理。与安奈特AT-FS709SC共同使用可以为小区光纤宽带接入，或者是企业或者写字楼的光纤接入提供完美方案。

BATM TopSwitch光纤以太网交换机

BATM TopSwitch系列以太网交换机支持高带宽，低花费，长距离，高速度的传输。集成了交换机家族的先进技术，Top Switch交换机包含24个钢缆或光纤以太网接口及1个快速以太网1O/100BaseTX端口与骨干网互连。一个附加的上连槽可以插入多种可用上连模块。光纤端口使用3M公司最新的Volition技术使当今光纤到桌面(FTTD)真正地可行。这种交换机是贴近用户需求而设计的。符合中型企业的要求，以满足用户越来越快的计算机，带宽要求越来越高的应用。

TopSwitch具有非常高的灵活性，用户可以灵活地增加端口，经济地倍增带宽，通过快速以大网上连将企业网与远程站点相连。上连模块可适用与多种光纤及铜缆介质，包括:多模光纤，单模光纤，长距离单模端口。前面板的LED 指示提供了每个交换机和端口完整的状态和网络活动情况。

通过集成于内部的SNMP管理平台中SNMP组件，可以完成复杂的故障诊断，监测及配置。带内或带外SLIP协议访问远程或本地管理SNMP以支持MIB II、以大网MIB、RMON和企业MIB。其它的特性包括:支持生成树、VLAN、自动隔离和优先权排队。

小结:

从总的发展趋势看，光纤在接入网中的应用首先要用馈线光纤代替馈线电缆，然后继续向用户挺进，然而其成本越来越高，因而目前光纤通常只到路边的分线盒，即业务接入点(SAP)。纯光纤接入网的最终目标是将光纤推进到住宅用户，目前光纤到家还不现实,因为光纤的价格还过于昂贵。所以使用光纤以太网接入，是一种低成本的FTTH解决方案。

篇2：以太网接口类型介绍

内存的接口类型的分析介绍

1、金手指

金手指connectingfinger是内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为金手指。金手指实际上是在覆铜板上通过特殊工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强，而且传导性也很强。不过，因为金昂贵的价格，目前较多的内存都采用镀锡来代替。从上个世纪90年代开始，锡材料就开始普及，目前主板、内存和显卡等设备的金手指，几乎都是采用的锡材料，只有部分高性能服务器/工作站的配件接触点，才会继续采用镀金的做法，价格自然不菲。

内存处理单元的所有数据流、电子流，正是通过金手指与内存插槽的接触与PC系统进行交换，是内存的输出输入端口。因此，其制作工艺，对于内存连接显得相当重要。

2、内存插槽

最初的计算机系统，通过单独的芯片安装内存，那时内存芯片都采用DIPDualln-linePackage，双列直插式封装封装，DIP芯片是通过安装在插在总线插槽里的内存卡与系统连接，此时还没有正式的内存插槽。DIP芯片有个最大的问题，就在于安装起来很麻烦，而且随着时间的增加，由于系统温度的反复变化，它会逐渐从插槽里偏移出来。随着每日频繁的计算机启动和关闭，芯片不断被加热和冷却，慢慢地芯片会偏离出插槽。最终导致接触不好，产生内存错误。

早期还有另外一种方法，是把内存芯片直接焊接在主板或扩展卡里，这样有效避免了DIP芯片偏离的问题，但无法再对内存容量进行扩展，而且如果一个芯片发生损坏，整个系统都将不能使用，只能重新焊接一个芯片或更换包含坏芯片的主板。此种方法付出的代价较大，也极为不便。

对于内存存储器，大多数现代的系统，都已采用单列直插内存模块SingleInlineMemoryModule，SIMM或双列直插内存模块DualInlineMemoryModule，DIMM来替代单个内存芯片。这些小板卡插入到主板或内存卡上的特殊连接器里。

SIMM逐渐被DIMM技术取代

3、内存模块

1SIMM

SIMMSingleInlineMemoryModule，单列直插内存模块。内存条通过金手指与主板连接，内存条正反两面都带有金手指。金手指可以在两面提供不同的信号，也可以提供相同的信号。SIMM就是一种两侧金手指都提供相同信号的内存结构，它多用于早期的FPM和EDDDRAM，最初一次只能传输8bif数据，后来逐渐发展出16bit、32bit的SIMM模组。其中，8bit和16bitSIMM使用30pin接口，32bit的则使用72pin接口。在内存发展进入SDRAM时代后，SIMM逐渐被DIMM技术取代。

内存2DIMM

DIMMDualInlineMemoryModule，双列直插内存模块。与SIMM相当类似，不同的只是DIMM的金手指两端，不像SIMM那样是互通的，它们各自独立传输信号。因此，可以满足更多数据信号的传送需要。同样采用DIMM，SDRAM的接口与DDR内存的接口也略有不同，SDRAMDIMM为168PinDIMM结构，金手指每面为84Pin，金手指上有两个卡口，用来避免插入插槽时，错误将内存反向插入而导致烧毁;DDRDIMM则采用184PinDIMM结构，金手指每面有92Pin，金手指上只有一个卡口。卡口数量的不同，是二者最为明显的区别。DDR2DIMM为240pinDIMM结构，金手指每面有120Pin，与DDRDIMM一样金手指一样，也只有一个卡口，但是卡口的位置与DDRDIMM稍微有一些不同。因此，DDR内存是插不进DDR2DIMM的，同理DDR2内存也是插不进DDRDIMM的。因此，在一些同时具有DDRDIMM和DDR2DIMM的主板上，不会出现将内存插错插槽的问题。

172PinMicroDIMM笔记本内存不同针脚DIMM接口对比。为了满足笔记本电脑对内存尺寸的要求，SO-DIMMSmallOutlineDIMMModule也开发了出来，它的尺寸比标准的DIMM要小很多，而且引脚数也不相同。同样SO-DIMM也根据SDRAM和DDR内存规格不同而不同。SDRAM的SO-DIMM只有144pin引脚，而DDR的SO-DIMM拥有200pin引脚。此外，笔记本内存还有MicroDIMM和MiniRegisteredDIMM两种接口。MicroDIMM接口的DDR为172pin，DDR2为214pin;MiniRegisteredDIMM接口为244pin，主要用于DDR2内存。

3RIMM

RIMMRambusInlineMemoryModule是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型。RIMM内存与DIMM的外型尺寸差不多，金手指同样也是双面的。RIMM有也184Pin的针脚，在金手指的中间部分有两个靠的很近的卡口。RIMM非ECC版有16位数据宽度，ECC版则都是18位宽。由于RDRAM内存较高的价格，此类内存在DIY市场很少见到，RIMM接口也就难得一见了。

接口的基本功能作用

(1)设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之间的速度差异，接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成，如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;

(2)能够进行信息格式的转换，例如串行和并行的转换;

(3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异，如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;

(4)协调时序差异;

(5)地址译码和设备选择功能;

篇3：基于DSP的以太网通信接口设计

关键词：DSP,以太网,TCP/IP协议

0 引言

信息技术、网络技术的高速发展和后PC时代的到来, 使得嵌入式系统广泛渗透到控制领域的各个方面。随着网络通信逐渐成为信息流通的重要渠道, 嵌入式设备作为控制领域的智能终端, 对网络接入的需求也日益迫切。

DSP芯片作为一种特殊的嵌入式微处理器系统, 具有嵌入的协处理器和用于快速数据处理的并行数据通道, 在嵌入式网络设备中引入DSP技术, 可以使嵌入式以太网变得更快、更便宜, 也更容易进行功能扩充。结合DSP技术与计算机网络技术, 将网络技术融入以DSP为核心的嵌入式系统中, 利于各种设备共享互联网络中庞大的信息资源, 使其嵌入式设备在性价比与实时性方面有着通用计算机无法比拟的优越性。因此DSP技术越来越广泛地被应用于网络产品开发中。

本文利用数字信号处理器DSP和以太网控制器构建智能接入以太网, 完成了以DSP为核心的以太网通信接口的设计, 并在此硬件平台上实现嵌入式TCP/IP协议。

1 系统硬件设计

本设计选择TI公司生产的定点DSP芯片TMS32OF2812作为核心处理器。TMS320F2812是一种低价格、高性能的32位定点DSP芯片。它主要特点如下:采用高性能的静态CMOS技术, 主频可以工作到150MIPS, 使得指令周期缩短到6.67ns (150MHZ) ;低损耗, 供电电压降为l.8V (内核) 和3.3V (I/O) ;具有两个UART接口模块, 增强的e CAN接口模块和多通道缓冲模块Mc BSP;片内高达128K字的FLASH程序存储器, 18K的SARAM和4K的ROM;176引脚LQFP封装, 并具有高达56个通用目的I/O引脚;12位A/D转换器最小转换时间为80ns。

以太网控制芯片选用的是台湾Realtek公司生产的RTL8019AS。它主要特点如下:适应于Ehtenret和IEEE802.3;支持8位或16位数据总线, 与NE2000标准相兼容;内置SARM, 用于收发缓冲, 可降低对主处理器的速度要求;全双工, 收发可同时达10Mb Ps, 极大地避免了由于CSMA/CD协议本身可能造成的信道内容冲突。

RTL8019AS的内部RAM是一块双端口的16K字节的RAM, 有两套总线连结到该RAM, 一套是网卡控制器读/写网卡上的RAM, 又叫本地DMA。另一套是DSP读/写网卡上的RAM, 又叫远程DMA。本地DAM完成控制器与网线的数据交换, 远程DMA以负责DSP和RAM间的数据传输, 主处理器收发数据只需对远程DMA操作。当主处理器要向网上发送数据时, 先将一帧数据通过远程DMA通道送到RTL8019AS中的发送缓存区, 然后发出传送命令。RTL8019AS在完成了上一帧的发送后, 再完成此帧的发送。RTL8019AS接收到的数据通过MAC比较、CRC校验后, 由FIFO存到接收缓冲区, 收满一帧后, 以中断或寄存器标志的方式通知主处理器。

1.1 RTL8019AS与TMS320F2812的连接

网络接入模块硬件设计由几个模块组成。核心部分是TMS320F2812及8019AS硬件连线, 其它还有隔离单元、JTAG仿真接口和电源模块等。电路图如图1所示。

以太网控制芯片8019AS通过ISA总线与F2812连接, 经过网络隔离器后, 接入以太网。8019AS的65引脚JP接高电平, 设计为跳线方式。RTL8019AS没有外接初始化EEPROM, 故其复位时命令寄存器 (CR) 的I/O地址的值为缺省值300H, 地址总线连接必须与此一致。

读写数据通过16根数据线。8019AS在复位时锁定96脚IOCS16的电平, 其值决定数据总线的宽度。在程序中, 以I/O方式访问8019AS, SMEMRB、SMEMWB (脚31、32) 接高电平关闭其MEMORY方式。8019AS内部寄存器和存储器的读写地址为00H~1FH, 只需5根地址线进行选择。在该系统中8019AS的低五位地址SAO~SA4与TMS320F2812的低五位地址总线直接相连。在系统跳线配置中已将起始地址设300H, 因而在地址选通时还必须令地址线SA8、SA9为1, 其它地址线接低电平, 使其地址锁定在300H。

1.2 RTL8019AS与网络介质的连接

如图2所示, RTL8019AS与网络介质之间的连接由滤波器20F001完成。20F001是网络发送/接收滤波器, 主要用于与以太网接口, 以提高网络通信的抗干扰能力。图中TPOUT+, TPOUT-, TPIN+, TPIN-是RTL8019芯片输出信号的4个引脚, 滤波器右边是以太网RJ45接口, 通过标准RJ45插头的双绞线接入以太网。

2 系统软件设计

2.1 TCP/IP协议栈的实现

TCP/IP协议栈通过对各层接口函数的调用来实现, 主要包括网络接口层模块、ARP模块、IP模块和UDP模块。网络接口模块包括RTL8019AS的驱动, 缓冲区的管理和接口调度三方面, 屏蔽网络物理细节, 为上层软件提供相应的接口函数。ARP模块实现上层协议与底层硬件地址的映射。在链路层协议为以太网协议的时候, 实现IP地址到MAC地址的映射。ARP模块处理来自网络的ARP数据, 更新维护ARP缓存, 并为发送数据提供硬件地址绑定。IP模块是整个协议的中心环节, 接收来自网络的输入数据报, 同时也接收来自上层协议的输出数据报。UDP模块提供不可靠数据传输功能。它不要求对发送的数据进行缓冲, 直接将应用层收到的数据加上UDP首部发送出去。相对于TCP协议, UDP有较高的效率, 对传输速率没有太大的影响。

TCP/IP协议的输入输出数据处理流程如图3所示:

在协议的输入处理流程中, 进入的数据包首先由下层协议处理, 然后按照数据报的类型的不同, 分别传给相应的上层协议继续处理。网络接口层在收到数据报以后, 先判断以太网地址头中的目的地址是否一致, 如果一致, 则进行处理。

在协议的输出处理流程中, ARP模块的输出数据报直接传给网络接口模块输出。ARP的输出有两种:ARP应答和ARP请求。另一方面, UDP模块在应用数据上加上自己的报头, 将其传送给IP模块, 然后由IP模块加上相应的IP报头, 传送给网络接口模块将l P数据报进行以太网数据封装, 然后由网络接口层将数据输出。

2.2 接收程序设计

对8019AS接收数据的操作, 有查询和中断两种方式。

在中断方式下, 主控制器每收到一个完整的以太网数据包后, 向CPU发出中断请求, CPU响应8019AS的中断申请后, 进人中断服务程序并开始接收数据。在查询方式下, 通过查询寄存器的值来判断是否收到一帧数据。当主程序检查到网卡接收计数器大于0时, 便调用数据接收程序到网卡内部缓存中读取1帧接收的数据到主机内处理, 8019AS将网络上的数据通过本地DMA存储到环形接收缓冲区, 再由DSP通过远程DMA读取数据帧。数据接收流程图如图4所示。

2.3 发送程序设计

数据的发送过程包含3个步骤:以太网数据帧通过远程DMA将数据包送入8019AS的数据发送缓冲区;通过8019AS的本地DMA将数据送入FIFO进行发送;启动本地DMA, 发送数据。数据发送流程图如图5所示。

3 结束语

本文通过以TMS320F2812为核心控制部件, 将RTL8019A S网卡很好地与微处理器连接起来, 数据通过该系统处理以后可以直接送到以太网进行传输。该系统不仅利用了网络数据传输的强大功能, 还结合了嵌入式系统的灵活性, 并且将DSP的强大运算处理能力和网络通信联系起来, 使本系统能适用于多种应用场合, 具有广阔的市场前景。嵌入式以太网不仅可用于工业现场实现现场节点的自动上网功能, 而且可以用于信息家电的以太网接口, 可以实现远程控制, 具有很好的发展前景。

参考文献

[1]苏奎峰, 吕强, 耿庆锋, 等.TMS320F2812原理与开发[M].北京:电子工业出版社, 2006.

[2]RTL8019AS Full-Duplex Ethernet Controller with Plug and Play Function[G].REALTEK INC, 2000.

[3]李伟光, 罗玮韬, 王勇, 等.基于DSP的嵌入式系统以太网接入技术研究[J].机电工程技术, 2009 (4) .

[4]任泰明.TCP/IP协议与网络编程[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2004.

篇4：嵌入式以太网智能接口设计

关键词：S3C2440处理器；DM9000；以太网接口；嵌入式WEB服务器

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)01-0000-02

Embedded Ethernet Intelligent Interface Design

Cui Jingjing

（China University of Mining&Technology,School of Computer Science and Technology,Xuzhou221116,China）

Abstract:This paper describes a design of embedded Ethernet interface based on S3C2440 processor,DM9000 controller and TLC2543 the software are design mainly includes the driver of the Ethernet chip,AD module and embedded Web server.This design has some merits such as simple hardware and so on.This interface can be directly applied to industrial data acquisition system.

Keywords: S3C2440 processor;DM9000;Ethernet interface;Embedded WEB server

一、整体设计

随着以太网技术在工业远程控制和数据采集领域的飞速发展，基于以太网的应用接口设备也迅速普及到很多领域。本设计采用的是S3C2440 ARM微控制器和以太网控制芯片DM9000组成的以太网接口，使得现场实时数据能够通过以太网进行传输，并且接受网络上客户端的控制等。最底层为硬件系统，最上层为应用程序，中间的软件系统包括驱动和Linux操作系统两个部分。

二、硬件模块的设计

该系统硬件主要由以下几部分组成：AD模块进行现场信号的数据采集，S3C2440微控制器的数据处理和打包等，DM9000以太网芯片完成现场信号的以太网传输和控制，其他外围电路。框架图如图1所示

图1 硬件框架图

S3C2440是三星公司推出的16/32位RISC微处理器，采用了ARM920t的内核外设齐全，接口标准，扩展方便。为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。S3C2440的2个SPI口，可实现串行数据双工传输。S3C2440的SPI口包括2条数据线和2条控制线：SPIMOSI、SPIMISO、SPICLK、NSS。

S3C2440具有10位CMOS的ADC，具有8通道模拟输入的设备，但是在本设计中不能方便的外界模拟传感器等现场设备，所以采用外界模数转换模块。数据采集模块的AD模块选择TLC2543串行ADC。如图3：

图3 TLC2543管脚图

片选端、输入/输出时钟、数据输入、数据输出分别接主控制器SPI端口的NSS、SPICLK、SPIMISO、SPIMOSI。

EOC为转换结束标志，AD转换开始时，变低电平，转换结束变高电平，此时数据准备完毕，可以输出。且转换的第一个数据不准，应舍弃。

三、交叉编译环境的搭建和Linux驱动的研究

在Linux平台下，要为开发板编译内核由于一般嵌入式开发系统存储大小有限，通常都要在pc机上建立一个用于目标机的交叉编译环境。这是一个由编译器、连接器和解释器组成的综合开发环境。但其过程复杂，也降低了开发的效率，本文就选择在微处理器上移植arm-linux-gcc-4.3.2。

下载解压到指定文件夹后把编译器路径加入系统环境变量，编辑/root/.bashrc文件，在最后一行export PATH=$PASH:/usr/local/arm/4.3.2/bin。立即使新的环境变量生效：#source /etc/profile。最后检查是否将路径加入到PATH：#echo $PATH，显示内容中有/usr/local/arm/4.3.2/bin，说明已经将交叉编译环境安装完成。

AD驱动程序的设计。设备驱动通过module_init宏在全局初始化函数中键入将设备初始化函数，然后再内核初始化时完成驱动的初始化和注册，然后应用程序就可以和操作普通文件一样，打开、关闭、读写等，就可以操作底层硬件。ARM平台中位于用户空间的TCP程序可调用AD驱动实现传感器数据的采集。

四、嵌入式WEB服务器及应用软件的研究

在嵌入式设备的管理与交互中，基于Web方式的应用成为目前的主流，这种程序结构也就是大家非常熟悉的B/S结构，即在嵌入式设备上运行一个支持脚本或CGI功能的Web服务器，能够生成动态页面，在用户端只需要通过Web浏览器就可以对嵌入式设备进行管理和监控，非常方便实用。首先就是要在主处理器上成功移植支持脚本或CGI功能的嵌入式WEB服务器，然后惊醒应用程序的开发。典型的嵌入式WEB服务器有Boa和thttpd。

（一）Thttpd的移植和配置

Thttpd是ACME公司设计的一款用C语言编写的比较精巧、开源、易移植和安全的Web服务器。

下载解压后移植步骤如下：

1../config

2.make

3.make install

这个时候可能会出现问题，即需要www用户组，通过命令groupadd www来生成www用户组。

4.添加用户验证：htpasswd -C htpasswd root

5.添加配置文件：thttpd -C/etc/thttpd/thttpd.conf

配置文件如下所示：

dir=/usr/local/www/data

logfile=/usr/local/www/logs/thttpd.log

pidfile=/var/run/thttpd.pid

6.配置启动项

thttpd-p80-d/var/www-nor-uroot-C/cgi-bin/*.cgi

其中80是端口号，/var/www是启动目录，root是指定用户组为root，/*.cgi是要调用的CGI程序。

（二）应用程序的设计

嵌入式Web服务器一个基本的功能就是静态网页的浏览，即Web server将存储在服务器端的Html文件单一的传送到客户端。动态页面就是服务器和客户机之间存在互动，服务器受到客户的请求后将指定的结果返回到客户端的浏览器中。对于浏览器和服务器之间的动态交互，常用的技术有CGI、ASP、PHP和JSP。

CGI是物理上的一段程序，运行在服务器端，提供同客户端Html页面的接口。本设计中通过C语言来完成CGI接口。其中用METHOD属性指定的方法将数据传送到服务器后，CGI程序对信息进行解析。根据用户的需求调用系统的后台程序来生成动态网页，然后返回给浏览器端，如图4所示。超文本标识语言HTML可以用于描述静态网页，通用网关接口CGI可以进行数据的双向交互，浏览器通过运行Java Applet实现读取实时数据和刷新网页的功能。

五、结语

工业设备网络化、智能化是未来社会的发展趋势。本设计采用S3C2440和DM9000完成了以太网智能接口的硬件设计，并通过Linux系统的支持和嵌入式Web服务器的完成了整个以太网接口的设计，实现了现场仪表与以太网的互联，增强了嵌入式系统的功能。

参考文献：

[1]施勇,温阳东.基于DM9000A的嵌入式以太网接口设计与实现[J].合肥工业大学学报（自然科学版）,2011.04.010

[2]姚冰,康世英,谢佳.嵌入式以太网接口硬件部分的设计与实现[J].微处理机,2008,29(2):155-157

[3]扬小辉,肖丽娜.基于ARM和以太网的远程控制只能控制仪表的设计[J].工业控制网络,2009,(5):22-24

[4]杨素英,李丹,仲崇权,等.基于Web Server下的嵌入式系统应用研究[J].仪器仪表标准化与测量,2002(5):2-7

[5]Karim Yaghmour,《Building Embedded Linux Systems》,USA:O'Reilly,2003

[6]Wookey,Chris Rutter,Jeff Sutherland,Paul Webb,《The GNU Toolchain for ARM Target HOWTO

篇5：交换机以太网端口类型

交换机以太网端口类型：Access、Trunk和Hybrid

Untag普通的ethernet报文，普通PC机的网卡是可以识别这样的报文进行通讯;

tagtag报文结构的变化是在源mac地址和目的mac地址之后，加上了4bytes的vlan信息，也就是vlan tag头;一般来说这样的报文普通PC机的网卡是不能识别的

以太网端口的三种链路类型：Access、Hybrid和Trunk：

Access类型的端口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口;

Trunk类型的端口可以允许多个VLAN通过，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于交换机之间连接的端口;

Hybrid类型的端口可以允许多个VLAN通过，可以接收和发送多个VLAN的报文，可以用于交换机之间连接，也可以用于连接用户的计算机，

Hybrid端口和Trunk端口在接收数据时，处理方法是一样的，唯一不同之处在于发送数据时：Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签，而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。

缺省VLAN

Access端口只属于1个VLAN，所以它的缺省VLAN就是它所在的VLAN，不用设置;

Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN，所以需要设置缺省VLAN ID，

缺省情况下，Hybrid端口和Trunk端口的缺省VLAN为VLAN 1

如果设置了端口的缺省VLAN ID，当端口接收到不带VLAN Tag的报文后，则将报文转发到属于缺省VLAN的端口;当端口发送带有VLAN Tag的报文时，如果该报文的VLAN ID与端口缺省的VLAN ID相同，则系统将去掉报文的VLAN Tag，然后再发送该报文

注：对于华为交换机缺省VLAN被称为“Pvid Vlan”， 对于思科交换机缺省VLAN被称为“Native Vlan

Access 收报文 判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并进行交换转发，如果有则直接丢弃(缺省)

端口发送报文时的处理

Trunk 收报文 收到一个报文，判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并进行交换转发，如果有判断该trunk端口是否允许该 VLAN的数据进入：如果可以则转发，否则丢弃

Hybrid 收报文 收到一个报文判断是否有VLAN信息：如果没有则打上端口的PVID，并交换转发，如果有则判断该hybrid端口是否允许该VLAN的数据进入：如果可以则转发，否则丢弃

Acess 发报文 将报文的VLAN信息剥离，直接发送出去

Trunk发报文 比较端口的PVID和将要发送报文的VLAN信息，如果两者相等则剥离VLAN信息，再发送，如果不相等则直接发送

篇6：什么是接口类型

什么是接口类型

接口类型指的是指打印机与计算机之间采用的接口类型，通过这项指标也可以间接反映出打印机输出速度的快慢。目前市场上打印机产品的主要接口类型包括常见的并行接口和USB接口。USB接口依靠其支持热插拔和输出速度快的特性，在打印机接口类型中迅速崛起。热升华打印机的`接口除常见接口外，有些还支持与数码相机直接连接打印。如支持PictBridge等直接打印标准的机型，以及柯达的热升华照片打印机，都可以与相机直接连接进行打印，省去了必须连接PC安装驱动等步骤，使得打印轻松便捷。

篇7：什么是硬盘接口类型

硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型，还正出于市场普及阶段，在家用市场中有着广泛的前景。在IDE和SCSI的大类别下，又可以分出多种具体的接口类型，又各自拥有不同的技术规范，具备不同的传输速度，比如ATA100和SATA;Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表着一种具体的硬盘接口，各自的速度差异也较大。

IDE

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。

SCSI

SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口)，是同IDE(ATA)完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的.接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

光纤通道

光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。

SATA

使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

篇8：多串口与以太网接口转换装置研制

20世纪90年代之后，随着时代的发展，社会的进步，计算机、网络和通信技术的不断繁荣和普及，Internet在武器系统中的应用也逐渐扩大范围，在不同的相关领域表现出比较好的应用效果。尤其是在武器系统中越来越多的应用基于Internet的分布式测量和控制技术，同时在系统监控，武器设备发控等众多领域也有所涉及。因为基于Internet的分布式监控能够进行测量信息数据的共享，在实际的应用中还有很多优势，比如信息传递快、交互性强等，这给现代武器在未来的发展中指明了发展方向。

要更好的进行分布式控制，基于Internet的Modbus TCP通讯协议得到了更广泛。Modbus TCP通信协议的操作原理是，在网络以及相关的武器的协助下，通过控制器实现通信。还要注意的是虽然控制设备在生产厂商的选择上是有差异的。但是他们却都能够连成网络，实现集中监控。Modbus TCP协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，无论使用哪种网络通信[1]。

本文系统的数据链路通讯采用Modbus协议，发控中心与武器前端通过ARM-11连接，采用主从方式进行通信。

1 系统总体结构和工作过程

武器系统通过交换机与发控中心相连，在TCP/IP协议的协助下，接口转换装置设备作为控制器；我们为了更好地实现更远距离的传输，使数据传输具有更高的可靠度，与武器前端的通信采用RS-422接口。

通过布式modbus协议实现两种接口间的通信，这需要接口转换装置设备承担两份责任，从发控中心的角度来讲，接口转换装置可看成是从机，从武器前端的角度来讲，接口转换装置被认为是主机。

下面我们来分析系统的具体工作过程：

正常情况下，发控中心发送数据查询和操作指令，在接口转换装置的协助下，转换为RS422格式，使武器前端接收数据，然后再由其将数据上传到接口转换装置，最后发控中心在接口转换装置的协助下，以TCP的方式接收数据。在这一过程当中，接口转换装置的主要任务就是进行数据输。

如果发控中心不能将指令正常的发送到接口转换装置，发生了某种程度的网络故障，要求接口转换装置主动发送查询指令，采集各个武器前端数据，并将数据保存到接口转换装置的Nand Flash中。当检查网络没有任何异常后，再根据发控中心下达的指令把之前存储的数据上传到发控中心。此时接口转换装置实现了发控中心的一些功能。

2 接口转换装置软硬件配置

硬件结构图如图2所示。

从图2中不难看到，系统内部配置有RTC、看门狗、16M SDRAM、8M flash，外部接口有一个网口和四个个串口，采用RS-422接口，通过软件可以配置RS-232/422/485接口[2]。软件方面，基于Linux Kernel 2.6的Linux操作系统[3]。

详细软硬件参数表如表1。

3 应用程序开发

从系统需求角度出发，软件在功能上主要分为以下10个模块，各个模块的具体功能见表2。

本系统用的是嵌入式操作系统Linux，因为硬件资源不是很足，要想在系统开销上达到最少，软件系统应用的是单进程多线程结构，线程间通信方式采用共享内存、互斥锁等方式，这些都是为了更好地实现系统的稳定性，是系统具有更高的可靠性。

4 系统测试

按照图1所示的连接方式，将接口转换装置连于武器前端和发控中心之间，把控制台端与测试电脑的电脑连接好，这样更容易进行观察，更方便进行相关的各种调试。根据网络状态的不同，测试时主要考虑以下情况：

4.1 网络正常情况

发控中心可以进行六类指令的发送，包括数据读取指令，控制指令，每类指令都要通过相关的测试，指令传送后，武器前端会有一个回告。还要强调的是指令从网口接收到从串口发送出去的时间，以及收到武器前端回告到从网口发送出去的时间都不能大于10ms，而发控中心超时时间为1s，这并不违背发控中心对超时时间的要求。

4.2 对网络中断状态的监控以及实时连接

网络中断的情况下，需要考虑两个情况，一是服务器端没有连接，二是网线故障。但是，无论是何种情况，如果监测到网络不正常，系统会试着去连接，通过定周期查询方式的查询，20s之后，要是还是不能连接上，就报网络中断。第一种情况系统更容易监测，这样就能够及时的采取相应的解决措施，然后第二种情况，要麻烦一些，系统在设定的Keep a live超时时间之后，侦测到网络的中断，并做相同的处理。

4.3 网络中断时

这时接口转换装置承担主机的责任，进行查询任务，查询各武器前端，还要看回告状态有没有更新，然后再决定是不是需要读取历史数据。在状态有更新的情况下，需要读取数据。

4.4 网络中断后又恢复

此时系统能自动连接上发控中心，并与之进行通信。

5 结论

采用ARM-11为处理平台，嵌入式操作系统为Linux，要想在系统开销上达到最少，软件系统采用了单进程多线程结构。

经测试，网络如果没有任何异常的情况下，报文在接口转换装置上传输时间不会超过10ms，这不违背上位机modbus超时机制的要求；网络中断时，能自动查询各武器系统并实现数据本地Nand Flash存储，网络恢复后能从本地Nand Flash读取并返回。

摘要：在某武器系统中,需要完成网口和4个串口的数据转换,研制了多串口与以太网的转换装置,硬件采用ARM-11平台的三星处理器S3C6410开发,系统通信遵守modbus协议,网络侧采用UDP协议,在Linux环境下,实现了4个串口与网络的数据传输,当网络中断时,会自动的进行武器前端的查询任务,实现数据FLASH存储,当网络正常时,能从FLASH中读取数据并返回。系统在实际系统中进行了测试,并给出了测试结果。

关键词：Modbus,Linux,转换装置,多串口,以太网

参考文献

[1]Modbus协议中文版[K].http://www.cechinamag.com.

[2]邹思轶.嵌入式Linux设计和应用.北京:清华大学出版社,2003.2.