以太网收发电路设计方案详解

以太网收发电路设计方案详解

以太网收发电路由RJ45 接口、耦合变压器、以太网收发器，以及收

发器与调制驱动电路、接收解调电路之间的接口组成。其中以太网收发器是核

心单元，直接决定了系统的工作性能。以太网收发器IP113IP113 是二端口

10/100Mbps 以太网集成交换器，由一个二端口交换控制器和两个以太网快速收发器组成。每个收发器都遵守IEEE802.3、IEEE802.3μ、IEEE802.3x 规则。为帧缓冲保留了SSRAM，可以存储1K 字节的MAC 地址，全数字自适应调整和时序恢复，基线漂移校正，工作在10/100baseTX 和100baseFX 的全双工/半双工方式。使用2.5V 单电源，25MHz 单时钟源，0.25μm 工艺，128 脚PQFP 封装。

Port1 的速率是自适应调整的结果，因而不需要外加存储器以缓冲数据包。每个端口都有自己的接收缓冲管理、发射缓冲管理、发射排队管理、发射

MAC 和接收MAC。各个端口共享一个散列单元、一个存储器接口单元、一个

空缓冲管理器和一个地址表。

主要由以太网收发芯片IP113、专用配置芯片EEPROM 93C46、LED 显示矩阵，以及IP113 的Port1 与TP 模块、Port2 与FX 模块之间的接口组成。

IP113 支持很多功能，通过设置适当的参数满足不同的需要，既可以由特定的

管脚设定，也可以用EEPROM 配置。为提高系统的整体性能，这里采用专用

串行EEP ROM 93C46 芯片。系统复位时，管脚LED_SEL［1:0］分别作为93C46 的时钟EESK 和片选EECS，BP_KIND［1:0］分别作为93C46 地址EEDI 和数据输出EEDO，将93C46 内部的参数读入IP113 内部的寄存器。复

位结束后，这些管脚均变成输入信号，以使IP113 脱离93C46 而独立工作。

中小型公司企业网络设计方案

企业网络规划和设计方案 目录 一、工程概况 (2) 1、工程详述 (2) 2、项目工期 (3) 二、需求分析 (3) 1、网络要求 (3) 2、系统要求 (5) 3、用户要求 (5) 4、设备要求 (6) 三、网络系统设计规划 (6) 1、网络设计指导原则 (6) 2、网络设计总体目标 (7) 3、网络通信联网协议 (7) 4、网络IP 地址规划 (8) 5、网络技术方案设计 (8) 6、网络应用系统选择 (13) 7、网络安全系统设计 (14) 8、网络管理维护设计 (14)

四、网络布线系统设计 (14) 1、布线系统总体结构设计 (14) 2、工作区子系统设计 (15) 3、水平子系统设计 (15) 4、管理子系统设计 (16) 5、干线子系统设计 (16) 6、设备间子系统设计 (16) 7、建筑群子系统设计 (16) 一、工程概况 1、工程详述 集团总部公司有1000 台PC；公司共有多个部门，不同部门的相互访问要有限制，公司有自己的内部网页与外部网站；公司有自己

的OA 系统；公司中的台机能上互联网；核心技术采用VPN ；集团包括六家子公司，包括集团总部在内共有2000 多名员工；集团网内部覆盖7 栋建筑物，分别是集团总部和子公司的办公和生产经营场所，每栋建筑高7 层，都具有一样的内部物理结构。一层设有本建筑的机房，少量的信息点，供未来可能的需求使用，目前并不使用(不包括集团总部所在的楼)。二层和三层，每层楼布有96 个信息点。四层到七层，每层楼布有48 个信息点，共3024 个信息点。。每层楼有一个设备间。楼内综合布线的垂直子系统采用多模光纤，每层楼到一层机房有两条12 芯室内多模光纤。每栋建筑和集团总部之间通过两 条12 芯的室外单模光纤连接。要求将除一层以外的全部信息点接入 网络，但目前不用的信息点关闭。 2、项目工期 2009 年5 月28 日-------2009 年6 月28 日 二、需求分析 1、网络要求 满足集团信息化的要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息 通路；具有良好的性能，能够支持大容量和实时性的各类应用；能够 可靠运行，具有较低的故障率和维护要求。提供网络安全机制，满足 集团信息安全的要求，具有较高的性价比，未来升级扩展容易，保护

乐曲硬件演奏电路设计

湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称：VHDL语言与EDA课程设计 设计题目：乐曲硬件演奏电路设计 系别：通信与控制工程系 专业：电子信息工程 班级：08电信二班 学生姓名: 王世伟朱彩虹 学号:08409249 08409231 起止日期:2011年06月13日~20年06月26日 指导教师:姚毅成继中

教研室主任：侯海良

摘要 乐曲演奏广泛用于自动答录装置、手机铃声、集团电话、及智能仪器仪表设备。实现方法有许多种，随着FPGA集成度的提高，价格下降，EDA设计工具更新换代，功能日益普及与流行，使这种方案的应用越来越多。如今的数字逻辑设计者面临日益缩短的上市时间的压力，不得不进行上万门的设计，同时设计者不允许以牺牲硅的效率达到保持结构的独特性。使用现今的EDA软件工具来应付这些问题，并不是一件简单的事情。FPGA预装了很多已构造好的参数化库单元LPM 器件。通过引入支持LPM的EDA软件工具，设计者可以设计出结构独立而且硅片的使用效率非常高的产品。 本课设在EDA开发平台上利用VHDL语言设计数控分频器电路，利用数控分频的原理设计乐曲硬件演奏电路，并定制LPM-ROM存储音乐数据，以“两只老虎”乐曲为例，将音乐数据存储到LPM-ROM，就达到了以纯硬件的手段来实现乐曲的演奏效果。只要修改LPM-ROM所存储的音乐数据，将其换成其他乐曲的音乐数据，再重新定制LPM-ROM，连接到程序中就可以实现其它乐曲的演奏。 关键词：FPGA；EDA；VHDL；音乐

目录 设计要求 (1) 1、方案论证与对比 (1) 1.1方案一 (1) 1.2方案二 (1) 1.3综合对比 (1) 2 乐曲演奏电路原理 (2) 2.1 音乐演奏电路原理 (2) 2.2 音符频率的获得 (2) 2.3 乐曲节奏的控制 (3) 2.4 乐谱发生器 (3) 2.5 乐曲演奏电路原理框图 (3) 3音乐硬件演奏电路的设计实现 (4) 3.1 地址发生器模块 (4) 3.1.1 地址发生器的VHDL设计 (4) 3.2 分频预置数模块 (6) 3.2.1 分频预置数模块的VHDL设计 (6) 3.3 数控分频模块 (8) 3.3.1 数控分频模块的VHDL设计 (8) 3.4 music模块 (10) 3.4.1 音符数据文件 (10) 3.5.2 LPM-ROM定制 (12) 3.6 顶层文件 (14) 4 时序仿真及下载调试过程 (16) 4.1 时序仿真图 (16) 4.2 引脚锁定以及下载 (17) 4.3调试过程及结果 (17) 5扩大乐曲硬件演奏电路的通用性 (18) 5.1 完善分频预置数模块的功能 (18) 设计总结与心得体会 (21) 参考文献 (22)

经典中的经典 以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书

?以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书 一、UTP（非屏蔽网线）的介绍 非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。 用来衡量UTP的主要指标有： 1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。 2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。 3、直流电阻。 4、衰减串扰比（ACR）。 5、电缆特性。 二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。 1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图 网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。 2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图

网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。 3、网口指示灯电路原理图 带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。 注意点： 1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。 2）、芯片侧中间抽头需要通过磁珠串接电源，并且注意每一路接一个磁珠，并通过电容0.01-0.1uf接数字地。 3）、点灯部分电路，link和ACT灯走线要加磁珠处理，同时供电电源也要加磁珠处理。但所有显示驱动灯的电源可以共用一个磁珠。 4）、变压器与连接器部分的匹配电阻75欧姆和50欧姆精度可以放低到5％。

电路设计方案英语

电路设计英语 原理图中TI是属性 *7seg*， mil单位.100mil 2.54mm 1mil=0.00254 1000=2.54cm 10000=25.4 Value（参数） Visible(显示) PCB中测量：Ctrl+M 洞洞板的为100mil 红色（Top Layer）为铜箔层 黄色（Top Overlay）为丝印层 粉红色（Mechanical）为禁止布线层 pcb中旋转 emo 主要布线规则： 1、焊盘与导线间距离： Design Rules↓Electrical↓Clearan ce 2、线宽： Design Rules↓Routing↓Width 3、导线倒角： Design Rules↓Routing↓Routing Comers 4、过孔： Design Rules↓Routing↓Routing Vias 参考：最小20 最大70 首选40 5、丝印层设置： Manufacyuring↓Silk to两项改为0 电源接口封装为DC-6MM 12m晶振封装为49s-DIP 32.768K晶振封装为XTAL_3X8

90系列 80 系列三极管：TO92a封装 数码管封装：S05611A-B 瓷片电容：CAP4MM 电解电容：c4x7 10uf LED：大：LED-5H，小：LED-3 电池接插件：BAT 蜂鸣器：FMQ 排阵：IDC1X8 7805：TO220_3 工具模式管理中 排阻：sip9封装 button cell(纽扣电池)：BAT_N 1新建一个集成库项目（Integrated Library）： 2集成库中加入原理图库，并且绘制元件原理图 Tools→Comcone Propertjes（器件属性） 3 打开原理图元件库： View→Workspace Panels→System→Libraries 原理图元件库:Search 封装库简历 完成后在工程中第1项变异成集成库 在PCB中导入原理图元件封装：Design→Validate Changes（检查）→Execute Changes（执行导入） PCB自动布线：Auto Route→All

xxxx公司网络设计方案

CompanyIS公司网络设计方案 班级：信管1班 组员：曹斯然、黄一帆

一、需求分析 此网络方案设计的背景是一集团公司，由1个总部和5个分部组成。公司总部为六层楼，一楼迎宾大厅，二楼市场开发中心，三楼研发中心，四楼为会计部，五楼为网络中心,六楼为会议室（已实现无线网络覆盖）以及公司的高层管理人员办公区。分部1（共有5个分部但本报告中仅举其一为例）分为前台和后台。前台包括服务台和会计部，后台下设有维修部。 该公司需建立自己的公司网站、用以向外发布信息与商谈网络业务。总部与各分部之间需保持联系、共享资源。总部与各分部均各自设有总经理总管业务并保持保密性交流联系，能够进行视频会议。其中各个会计部需有较高的保密性、由各自的总经理直接管辖。公司还应设立有自主的邮件系统、数据库；此外公司网络需有较良好的网络扩展性和保密性。此外，我们设定只有经理有接入INTERNET权限，普通员工不能连接外网。 基于以上需求，我们为该公司做了如下规划： ·将总部按照部门划分子网，以二层交换机集成每层的计算机，再集成汇入该核心交换机（第三层交换机）；分部的设置同于总部。将路由作为分部和总部的边际结点以相连形成整个公司的网络。在接入层使用交换机、分布层使用路由，以提高信息交换的效率、减少广播风暴和信息冲突造成的延迟和错误。 ·在公司内部，我们应用虚拟局域网（VLAN）技术实现各自会计部、各层经理的保密性需求及权限设置（以第三层交换机上的虚拟子网设置实现分属于不同二层交换机下的经理间的保密性通讯；其中会计部经理与总经理的端口接入方式为Hybrid混合模式以使其能够同时位于会计部VLAN与经理VLAN之中，使得公司高层对公司财务的直接监控与管理）。在与外网连接的部分，设置了防火墙以防止外部网络病毒侵袭公司系统。此外，我们运用ACL访问控制列表限制了公司各数据库服务器的访问权限，以保证公司机要信息的安全；此外我们还利用ACL 访问控制列表拒绝公司除经理以外的员工接入INTERNET，来对公司的网络连接进行控制。 ·为公司配备了邮件系统服务器和DNS服务器，会计部特设有独立的会计部

硬件电路设计基础知识

硬件电子电路基础

第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体 半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率）（如：硅Si 锗Ge等＋4价元素以及化合物）

二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略） 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂──管子 ?温度──热敏元件 ?光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 ?自由电子──受束缚的电子（－） ?空穴──电子跳走以后留下的坑（＋） 三、杂质半导体──N型、P型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 ?N型半导体（自由电子多） 掺杂为＋5价元素。如：磷；砷P──＋5价使自由电子大大增加原理：Si──＋4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 ?P型半导体（空穴多） 掺杂为＋3价元素。如：硼；铝使空穴大大增加 原理：Si──＋4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──＋3价 载流子组成：

o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论：N型半导体中的多数载流子为自由电子； P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。 2、PN结的结构 分界面上的情况： P区：空穴多 N区：自由电子多 扩散运动： 多的往少的那去，并被复合掉。留下了正、负离子。 （正、负离子不能移动） 留下了一个正、负离子区──耗尽区。 由正、负离子区形成了一个内建电场（即势垒高度）。 方向：N--> P 大小：与材料和温度有关。（很小，约零点几伏）

以太网EMC接口电路设计与PCB设计说明

以太网EMC接口电路设计及PCB设计 我们现今使用的网络接口均为以太网接口，目前大部分处理器都支持以太网口。目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口，10M应用已经很少，基本为10/100M所代替。目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口，且基本应用于工控领域，因工控领域的特殊性，所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控制和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成。大部分处理器内部包含了以太网MAC控制，但并不提供物理层接口，故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。面对如此复杂的接口电路，相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。 下图1以太网的典型应用。我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线，下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。 图1 以太网典型应用 1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图，下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。 图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考 a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围，PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短，但有时为了

顾全整体布局，这一点可能比较难满足，但他们之间的距离最大约10~12cm，器件布局的原则是通常按照信号流向放置，切不可绕来绕去； b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计，通常每个电源端都需放置一个退耦电容，他们可以为信号提供一个低阻抗通路，减小电源和地平面间的谐振，为了让电容起到去耦和旁路的作用，故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小，保证引线电感尽量小； c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚，保证引线最短，分布电感最小； d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置，走线短而粗（≥15mil）； e)变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地，隔离区域100mil以上，且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。这样做分割处理，就是为了达到初、次级的隔离，控制源端的干扰通过参考平面耦合到次级； f)指示灯的电源线和驱动信号线相邻走线，尽量减小环路面积。指示灯和差分线要进行必要的隔离，两者要保证足够的距离，如有空间可用GND隔开； g)用于连接GND和PGND的电阻及电容需放置地分割区域。 2.以太网的信号线是以差分对（Rx±、Tx±）的形式存在，差分线具有很强共模抑制能力，抗干扰能力强，但是如果布线不当，将会带来严重的信号完整性问题。下面我们来一一介绍差分线的处理要点： a)优先绘制Rx±、Tx±差分对，尽量保持差分对平行、等长、短距，避免过孔、交叉。由于管脚分布、过孔、以及走线空间等因素存在使得差分线长易不匹配，时序会发生偏移，还会引入共模干扰，降低信号质量。所以，相应的要对差分对不匹配的情况作出补偿，使其线长匹配，长度差通常控制在5mil以内，补偿原则是哪里出现长度差补偿哪里； b)当速度要求高时需对Rx±、Tx±差分对进行阻抗控制，通常阻抗控制在100Ω±10%； c)差分信号终端电阻（49.9Ω，有的PHY层芯片可能没有）必须靠近PHY层芯片的Rx±、Tx±管脚放置，这样能更好的消除通信电缆中的信号反射，此电阻有些接电源，有些通过电容接地，这是由PHY芯片决定的； d)差分线对上的滤波电容必须对称放置，否则差模可能转成共模，带来共模噪声，且其走线时不能有stub ，这样才能对高频噪声有良好的抑制能力。

Atm主干和快速以太网交换至桌面设计方案

第二部分ATM主干和快速以太网交换至桌 面设计方案

第一章概述 根据用户提出的需求，在第一部分中，我们针对ATM交换至桌面进行了方案设计投标。ATM交换至桌面具有高效高速的性能特征，但是投资巨大，要求用户一次性投入进行如此大规模的ATM网络建设对用户而言是很重的负担，而且在用户目前的网络用户数量不大的情况下也没有必要采用ATM交换至桌面的方式。 我们从实际情况出发，一方面保证用户的初期网络规模（40个工作站点左右）下的网络高速高效传输，另一方面保护用户投资，留有系统良好的扩展余地，将用户的网络设计了ATM主干传输，快速以太网（Fast Ethernet）交换至桌面的解决方案。ATM交换至桌面的传输速率为155Mbps，快速以太网为100Mbps，在用户当前的网络规模和数据流量的条件下完全能够满足需求。

第二章网络结构 联想天鹤600 网络结构图如下所示： 网络主交换机采用3 CoreBuilder 7000HD，与ATM交换至桌面的解决方案向上兼容，用户可以在需要时平滑过渡到ATM交换至桌面的方案。主交换机和二级交换机之间采用622M多模ATM交换连接，服务器与主交换机之间采用155M

多模ATM交换连接，保证了数据的高速传输。 二级交换机采用3 3C16980可堆叠式10/100M交换机+ATM交换模块，至桌面的传输速率为100Mbps，在目前条件下完全可以满足需要。在将来的应用中可用于第三级交换。

第三章网络设备 3.1 ATM主干交换机 ATM主干交换机采用3公司的CoreBuilder 7000HD交换机，具体配置：

硬件电路设计流程系列--方案设计

平台的选择很多时候和系统选择的算法是相关的，所以如果要提高架构，平台的设计能力，得不断提高自身的算法设计，复杂度评估能力，带宽分析能力。 常用的主处理器芯片有：单片机，ASIC，RISC(DEC Alpha、ARC、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC和SuperH )，DSP和FPGA等，这些处理器的比较在网上有很多的文章，在这里不老生常谈了，这里只提1个典型的主处理器选型案例。 比如市场上现在有很多高清网络摄像机（HD-IPNC）的设计需求，而IPNC的解决方案也层出不穷，TI的解决方案有DM355、DM365、DM368等，海思提供的方案则有Hi3512、Hi3515、Hi3520等，NXP提供的方案有PNX1700、PNX1005等。 对于HD-IPNC的主处理芯片，有几个主要的技术指标：视频分辨率，视频编码器算法，最高支持的图像抓拍分辨率，CMOS的图像预处理能力，以及网络协议栈的开发平台。 Hi3512单芯片实现720P30 编解码能力，满足高清IP Camera应用, Hi3515可实现1080P30的编解码能力，持续提升高清IP Camera的性能。 DM355单芯片实现720P30 MPEG4编解码能力，DM365单芯片实现720P30 编解码能力, DM368单芯片实现1080P30 编解码能力。 DM355是2007 Q3推出的，DM365是2009 Q1推出的，DM368是2010 Q2推出的。海思的同档次解决方案也基本上与之同时出现。 海思和TI的解决方案都是基于linux，对于网络协议栈的开发而言，开源社区的资源是没有区别的，区别的只在于芯片供应商提供的SDK开发包，两家公司的SDK离产品都有一定的距离，但是linux的网络开发并不是一个技术难点，所以并不影响产品的推广。 作为IPNC的解决方案，在720P时代，海思的解决方案相对于TI的解决方案，其优势是支持了编解码算法，而TI只支持了MPEG4的编解码算法。虽然在2008年初，MPEG4的劣势在市场上已经开始体现出来，但在当时这似乎并不影响DM355的推广。 对于最高支持的图像抓拍分辨率，海思的解决方案可以支持支持JPEG抓拍3M Pixels@5fps，DM355最高可以支持5M Pixels，虽然当时没有成功的开发成5M Pixel的抓拍（内存分配得有点儿问题，后来就不折腾了），但是至少4M Pixel 的抓拍是实现了的，而且有几个朋友已经实现了2560x1920这个接近5M Pixel 的抓拍，所以在这一点上DM355稍微胜出。 因为在高清分辨率下，CCD传感器非常昂贵，而CMOS传感器像原尺寸又做不大，导致本身在低照度下就性能欠佳的CMOS传感器的成像质量在高分辨率时变差，

以太网接口PCB设计经验分享

以太网口PCB布线经验分享 目前大部分32 位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由 MAC 控制器和物理层接口（Physical Layer ，PHY ）两大部分构成，目前常见的以太网接口 芯片，如LXT971 、RTL8019 、RTL8201、RTL8039、CS8900、DM9008 等，其内部结构也 主要包含这两部分。 一般32 位处理器内部实际上已包含了以太网MAC 控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。 常用的单口10M/100Mbps 高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971 等，均提供MII 接口和传统7 线制网络接口，可方便的与CPU 接口。以太网物理层接口器件主 要功能一般包括：物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX 编码/ 解码器和双绞线媒体访问单元等。 下面以RTL8201 为例，详细描述以太网接口的有关布局布线问题。 一、布局 CPU M A RTL8201 TX ± 变 压 RJ45 网口 器 C RX± 1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短. 2、RTL8201的复位信号Rtset 信号（RTL8201 pin 28 ）应当尽可能靠近RTL8021,并且，如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-, 和时钟信号。 3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O 端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性 元件周围. 4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便，这一点经常被放弃。但是，保持Tx±, Rx±信号走线的对称性是非常重要的，而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内，最大约10~12cm。 5、Tx+ and Tx- (Rx+ and Rx-) 信号走线长度差应当保持在2cm之内。 二、布线 1、走线的长度不应当超过该信号的最高次谐波( 大约10th) 波长的1/20 。例如：25M的时钟走线不应该超过30cm，125M信号走线不应该超过12cm (Tx ±, Rx ±) 。 2、电源信号的走线( 退耦电容走线, 电源线, 地线) 应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径 最好稍大一点。 3、每一个电容都应当有一个独立的过孔到地。 4、退耦电容应当放在靠近IC的正端（电源），走线要短。每一个RTL8201 模拟电源端都需要退耦电容(pin 32, 36, 48). 每一个RTL8201 数字电源最好也配一个退耦电容。 5、Tx±, Rx ±布线应当注意以下几点: (1)Tx+, Tx- 应当尽可能的等长，Rx+, Rx- s 应当尽可能的等长； (2) Tx±和Rx±走线之间的距离满足下图: (3) Rx±最好不要有过孔, Rx ±布线在元件侧等。

工业以太环网设计方案

工业以太环网设计方案 1.1概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。

控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为 了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232 RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势： 随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高， 比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。 以太网技术具有相当高的数据传输速率（目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太 网交换机），能提供足够的带宽； 能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架； 支持交互式和开放的数据存取技术；沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；

以太网通信接口电路设计规范

目录 1目的 (3) 2范围 (3) 3定义 (3) 3.1以太网名词范围定义 (3) 3.2缩略语和英文名词解释 (3) 4引用标准和参考资料 (4) 5以太网物理层电路设计规范 (4) 5.1：10M物理层芯片特点 (4) 5.1.1：10M物理层芯片的分层模型 (4) 5.1.2：10M物理层芯片的接口 (5) 5.1.3：10M物理层芯片的发展 (6) 5.2：100M物理层芯片特点 (6) 5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6) 5.2.2：100M物理层芯片的分层模型 (6) 5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程 (8) 5.2.4：100M物理层芯片的寄存器分析 (8) 5.2.5：100M物理层芯片的自协商技术 (10) 5.2.5.1：自商技术概述 (10) 5.2.5.2：自协商技术的功能规范 (11) 5.2.5.3：自协商技术中的信息编码 (11) 5.2.5.4：自协商功能的寄存器控制 (14) 5.2.6：100M物理层芯片的接口信号管脚 (15) 5.3：典型物理层器件分析 (16) 5.4：多口物理层器件分析 (16) 5.4.1：多口物理层器件的介绍 (16) 5.4.2：典型多口物理层器件分析。 (17) 6以太网MAC层接口电路设计规范 (17) 6.1：单口MAC层芯片简介 (17) 6.2：以太网MAC层的技术标准 (18) 6.3：单口MAC层芯片的模块和接口 (19) 6.4：单口MAC层芯片的使用范例 (20) 71000M以太网（单口）接口电路设计规范 (21) 8以太网交换芯片电路设计规范 (21) 8.1：以太网交换芯片的特点 (21) 8.1.1：以太网交换芯片的发展过程 (21) 8.1.2：以太网交换芯片的特性 (22) 8.2：以太网交换芯片的接口 (22) 8.3：MII接口分析 (23) 8.3.1：MII发送数据信号接口 (24) 8.3.2：MII接收数据信号接口 (25) 8.3.3：PHY侧状态指示信号接口 (25) 8.3.4：MII的管理信号MDIO接口 (25) 8.4：以太网交换芯片电路设计要点 (27) 8.5：以太网交换芯片典型电路 (27) 8.5.1：以太网交换芯片典型电路一 (28)

BOOST电路方案设计

项目名称基于PWM控制BOOST变换器设计 一、目的 1 ?熟悉BOOST变换电路工作原理，探究PID闭环调压系统设计方法。 2 ?熟悉专用PWM控制芯片工作原理， 3?探究由运放构成的PID闭环控制电路调节规律，并分析系统稳定性。 二、内容 设计基于PWM控制的BOOST变换器，指标参数如下： 输入电压：9V?15V; 输出电压：24V，纹波＜1%; 输出功率：30W 开关频率：40kHz 具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路。 具有软启动功能。 进行Boost变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试 三、实验仪器设备 1 ?示波器 2 .稳压电源 3 ?电烙铁 4. 计算机 5. 万用表 四、研究内容 （一）方案设计 本设计方案主要分为4个部分：1）Boost变换器主电路设计；2）PWM控 制电路设计；3）驱动电路设计；4）保护电路设计。系统总体方案设计框图如图 1.1所示。

1 ?主电路参数设计[1,2] 电路设计要求：输入直流电压9~15V ，输出直流电压24V ，输出功率30W , 输 出纹波电压小于输出电压的1%,开关频率40kHz , Boost 电路工作在电流连续 工作 模式（CCM ）。 Boost 变换器主电路如图1.2所示，由主开关管Q 、电感L 、滤波电容C 、功率 二极管VD 和负载R 组成。 1）电感计算 忽略电路损耗，工作在CCM 状态，根据Boost 电路输出电压表达式可得PWM 占空比： 艮卩,0.375 乞 D 乞 0.625 。 D max 八十十齐0.625 图1.1系统总体方案设计框图 图1.2 Boost 变换器主电路

RJ45以太网接口EMC防雷设计方案

以太网接口EMC设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。 二、接口电路原理图的EMC设计 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 接口电路设计概述： 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC设计说明： （1） 电路滤波设计要点： 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。

图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01μF~0.1μF。 百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 （2） 电路防雷设计要点： 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。注意选择半导体放电管，要注意器件“断态电压、维持电流”均要大于电路工作电压和工作电流。 根据测试标准要求，对于非屏蔽的平衡信号，不要求强制性进行差模测试，所以对于差模1KV以内的防护要求，可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击，不需要增加差模防护器件。 接口电路设计备注： 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连。

硬件电路原理图设计经验

硬件电路原理图设计经验（研发心得） 设计电路常用的EDA(Electronic Design Automatic,电路设计自动化)软件包括电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件，现主要的原理图和PCB图设计软件有Altium（原protel），OrCAD，PADS，PowerPCB等软件。不管使用那个软件。只要能画出好的电路就行了。一般掌握一两个软件就够用了。 做好电路板第一步是前期准备。包括元件库和原理图。要设计好原理图。需要了解设计原理图要实现那些功能及目的。要详细了解电路使用的所有元件特性，在电路中所起的作用。 根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守以下原则： a）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片，减少风险； b）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； c）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； d）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件； e）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件； f）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 绘制原理图时，一般规则和要如下： a) 按统一的要求选择图纸幅面、图框格式、电路图中的图形符号、文字符号。 b)应根据该产品的电工作原理,各元器件自右到左,自上而下的排成一列或数列。 c)图面安排时，电源部分一般安排在左下方，输入端在右方，输出在左方。 d) 图中可动元件（如继电器）的工作状态，原则上处于开断，不加电的工作位置。 e) 将所有芯片的电源和地引脚全部利用。 信号完整性及电磁兼容性考虑 a) 对输入输出的信号要加相应的滤波/吸收器件;必要时加硅瞬变电压吸收二极管或压敏电阻SVC b) 在高频信号输出端串电阻。 c) 高频区的退耦电容要选低ESR的电解电容或钽电容 d) 退耦电容容值确定时在满足纹波要求的条件下选择更小容值的电容，以提高其谐振频率点 e) 各芯片的电源都要加退耦电容，同一芯片中各模块的电源要分别加退耦电容；如为高频则须在靠电源端加磁珠／电感。 硬件原理图设计还应该遵守一些基本原则，这些基本原则要贯彻到整个设计过程，虽然成功的参考设计中也体现了这些原则，但因为我们可能是“拼”出来的原理图，所以我们还是要随时根据这些原则来设计审查我们的原理图，这些原则包括： 一数字电源和模拟电源分割； a) 数字地和模拟地分割，单点接地，数字地可以直接接机壳地（大地），机壳必须接大地；

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与生活实际相关电路设计及识别专题1 （一）各管各的 只闭合开关 S1 时， L1_______，L2_________ 只闭合开关 S2 时， L1_______，L2_________ 要想灯泡 LI 、 L2 同时发光， 我们需要 ______________ 设计练习： 1、某工厂传达室同时监管前后两个大门 的安全问题，但只有一个人看守。为了 工作方便，传达室职工设计了一个简单 电路，传达室内接有一电铃、一盏红 灯，当前门进人踏上脚踏板时引起开关 S1 闭合，则传达室内电铃响；当后门进 人踏上脚踏板时引起开关S2 闭合，则传 达室内红灯发光。请你画出该电路图。 2、（ 2011 年中考10）某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关S 只控制 1 照明用的小灯泡 L，开关 S2只控制吸尘用的电动机M 。在图 5 所示的四个电路图中，符合上述要求的是 S2 S2 M M M M S2S1 S1 S1L S1L S2L L A B C图 5 D 3、家庭用电冰箱中消耗电能的器件主要是电动压缩机和照明灯泡，其中 电动压缩机 M 受温控开关 S1控制，照明灯泡 L 受门控开关 S2控制，要求它们既能单独工作又能同时工作，下图是几个同学画的家用电冰箱的电路图， 其中正确的是 电源 M S1 电源L S 2M L L S1 S1 S1 M M L 电源 电源 S2 A S2S2 D B C

4（ 2012 延庆 一 10）图 5 是电冰箱的简化电路图。图中 M 是电冰箱压缩机用 的电动机， L 是电冰箱内的照明灯。则下列判断正确的是 A ．开关 S 1 闭合， S 2 断开时，照明灯 L 与电动机 M 串联 B ．关上冰箱门时， S 1 自动闭合，使得照明灯 L 熄灭 C ．开关 S 1、S 2 都闭合时，照明灯 L 与电动机 M 并联 D ．冰箱内温度降低到设定温度时， S 2 自动断开，电动机 M 停 止工作 5、如图 3 是简化了的电冰箱的电路图。图中 M 是压缩机的 电动机， L 是电冰箱内部的照明灯。当电冰箱接入电路后，打开电冰箱门时，压缩机停止工作，照明灯照明；关闭电冰箱门时，压缩机开始工作，照明灯停 止照明。则关闭电冰箱门时，关于开关 S 1 与 S 2 的状态 下列说法正确的是 图 3 A ． S 闭合， S 断开 B. S 1 断开， S 闭合 1 2 2 C ． S 1 闭合， S 2 闭合 D. S 1 断开， S 2 断开 6、（ 2012 昌平 一 11）. 击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“ S 甲 ”表 示）击中乙方的导电服时，电路导通，乙方指示灯亮。当乙方运动员的剑 （图中用“ S 乙 ”表示）击中甲方的导电服时，电路导通，甲方指示灯亮。在图 6 所示的四个电路图中，符合上述要求的是 S 乙 L 甲 L 甲 L 乙 S 甲 L 甲 S 乙 L 甲 L 乙 S 甲 L 乙 S 乙 L 乙 S 甲 S 乙 S 甲 A B C D 图 6 7、如图 3 所示，小丽家浴室的浴霸由一只照明灯泡 L 、两只取暖灯 L 1 和 L 2 以及一个排风扇 M 组成，它们的额定电压均为 220V 。其中照明灯和排风扇 都可以单独工作，两只取暖灯总是同时工作。在图 4 所示的四个电路图中， 符合上述要求的是 与生活实际相关电路设计及识别专题 2

一个中小企业网络规划与设计的方案[1]

一个中小企业网络规划与设计的方案 网络工程设计方案需要一个中小企业网络规划与设计的方案 (１）公司有1000 台PC （2）公司共有多个部门，不同部门的相互访问要求有限制，公司有若干个跨省的分公司 （3）公司有自己的内部网页与外部网站 (４）公司有自己的ＯA 系统 (５) 公司中的每台机能上互联网 （6)核心技术采用VＰN 根据以上 6 个方面的要求说明提出一个网络设计方案 目录 前言 一、项目概述 二、需求概述 三、网络需求 １。布线结构需求 2。网络设备需求 3．IＰ地址规划 四、系统需求 1．系统要求 ２.网络和应用服务 五、存储备份系统需求

1。总体要求 2．存储备份系统建设目标 3.存储系统需求 ４．备份系统需求 六、网络安全需求 1.网络安全体系要求 2.网络安全设计模型 前言 根据项目招标书的招标要求来细化为可执行的详细需求分析说明书,主要为针对项目需求进行深入的分析,确定详细的需求状况以及需求模型，作为制定技术设计方案、技术实施方案、技术测试方案、技术验收方案的技术指导和依据 一、项目概述 １。网络部分的总体要求: 满足集团信息化的要求，为各类应用系统提供方便、快捷的信息通路。 良好的性能,能够支持大容量和实时性的各类应用。 能够可靠的运行,较低的故障率和维护要求。 提供安全机制,满足保护集团信息安全的要求. 具有较高的性价比。 未来升级扩展容易,保护用户投资。 用户使用简单、维护容易。 良好的售后服务支持。 2。系统部分的总体要求: 易于配置：所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的,并保障客户端的方便使用; 更广泛的设备支持：所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备; 稳定性及可靠性:系统的运行应具有高稳定性，保障7＊24的高性能无故障运行。

硬件电路设计规范

硬件电路板设计规范 制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度，增强硬件开发人员的责任感和使命感，提高工作效率和开发成功率，保证产品质量。 1、深入理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU等主芯片进行选型，CPU 选型有以下几点要求： 1）容易采购，性价比高； 2）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； 3）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计。 一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进

行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计； 4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守以下原则： 1）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷、偏芯片，减少风险； 2）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； 3）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； 4）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件； 5）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件； 6）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； 7）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；当然，如果所采用的成功参考设计已经是