如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。
上传时间: 2013-11-02
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摘要: 串行传输技术具有更高的传输速率和更低的设计成本, 已成为业界首选, 被广泛应用于高速通信领域。提出了一种新的高速串行传输接口的设计方案, 改进了Aurora 协议数据帧格式定义的弊端, 并采用高速串行收发器Rocket I/O, 实现数据率为2.5 Gbps的高速串行传输。关键词: 高速串行传输; Rocket I/O; Aurora 协议 为促使FPGA 芯片与串行传输技术更好地结合以满足市场需求, Xilinx 公司适时推出了内嵌高速串行收发器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升级的小型链路层协议———Aurora 协议。Rocket I/O支持从622 Mbps 至3.125 Gbps的全双工传输速率, 还具有8 B/10 B 编解码、时钟生成及恢复等功能, 可以理想地适用于芯片之间或背板的高速串行数据传输。Aurora 协议是为专有上层协议或行业标准的上层协议提供透明接口的第一款串行互连协议, 可用于高速线性通路之间的点到点串行数据传输, 同时其可扩展的带宽, 为系统设计人员提供了所需要的灵活性[4]。但该协议帧格式的定义存在弊端,会导致系统资源的浪费。本文提出的设计方案可以改进Aurora 协议的固有缺陷,提高系统性能, 实现数据率为2.5 Gbps 的高速串行传输, 具有良好的可行性和广阔的应用前景。
上传时间: 2013-11-06
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IEEE 802.15.4是低速率、低功耗的无线个人区域网络协议标准。分析了IEEE 802.15.4 的特点,在其上设计了轻量级网络层路由协议并在ZigBit 900平台上实现。路由协议对AODV进行了简化,利用MAC层的应答机制检测链路是否连通。最后对路由协议进行了测试,结果表明本路由设计具有良好的性能和扩展性。
上传时间: 2014-12-28
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通信IP网作为实时业务传输载体,要求能够对相邻系统之间通信故障进行快速检测,在出现故障时可以快速切换到备份链路,以保证实时数据不间断传输。在研究BFD协议原理的基础上,根据通信IP网运行中出现的问题,应用BFD双向快速检测功能,实现了VRRP的Master/Backup状态毫秒级切换,并利用BFD会话检测静态路由所在链路的状态,实现一跳和多跳的静态路由自动切换,提高了通信IP网的可靠性。
上传时间: 2013-11-09
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第一章 引论 1.1 计算机网络和协议 1.1.1 计算机网络 1.1.2 协 议 1.1.3 计算机网络体系结构 1.2 局域网 1.2.1 概 述 1.2.2 局域网协议 1.3 现场总线 1.3.1 背景和发展 1.3.2 概念和主要特点 1.4 控制器局部网(CAN) 1.4.1 CAN的分层结构 1.4.2 逻辑链路控制(LLC)子层 1.4.3 媒体访问控制(MAC)子层 1.4.4 物理层 第二章 CAN控制器及有关器件
上传时间: 2013-10-12
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摘要: 串行传输技术具有更高的传输速率和更低的设计成本, 已成为业界首选, 被广泛应用于高速通信领域。提出了一种新的高速串行传输接口的设计方案, 改进了Aurora 协议数据帧格式定义的弊端, 并采用高速串行收发器Rocket I/O, 实现数据率为2.5 Gbps的高速串行传输。关键词: 高速串行传输; Rocket I/O; Aurora 协议 为促使FPGA 芯片与串行传输技术更好地结合以满足市场需求, Xilinx 公司适时推出了内嵌高速串行收发器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升级的小型链路层协议———Aurora 协议。Rocket I/O支持从622 Mbps 至3.125 Gbps的全双工传输速率, 还具有8 B/10 B 编解码、时钟生成及恢复等功能, 可以理想地适用于芯片之间或背板的高速串行数据传输。Aurora 协议是为专有上层协议或行业标准的上层协议提供透明接口的第一款串行互连协议, 可用于高速线性通路之间的点到点串行数据传输, 同时其可扩展的带宽, 为系统设计人员提供了所需要的灵活性[4]。但该协议帧格式的定义存在弊端,会导致系统资源的浪费。本文提出的设计方案可以改进Aurora 协议的固有缺陷,提高系统性能, 实现数据率为2.5 Gbps 的高速串行传输, 具有良好的可行性和广阔的应用前景。
上传时间: 2013-10-13
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pcie基本概念及其工作原理介绍:PCI Express®(或称PCIe®),是一项高性能、高带宽,此标准由互连外围设备专业组(PCI-SIG)制 订,用于替代PCI、PCI Extended (PCI-X)等基于总线的通讯体系架构以及图形加速端口(AGP)。 转向PCIe主要是为了实现显著增强系统吞吐量、扩容性和灵活性的目标,同时还要降低制造成本,而这 些都是基于总线的传统互连标准所达不到的。PCI Express标准在设计时着眼于未来,并且能够继续演 进,从而为系统提供更大的吞吐量。第一代PCIe规定的吞吐量是每秒2.5千兆比特(Gbps),第二代规 定的吞吐量是5.0 Gbps,而最近公布PCIe 3.0标准已经支持8.0 Gbps的吞吐量。在PCIe标准继续充分利 用最新技术来提供不断加大的吞吐量的同时,采用分层协议也便于PCI向PCIe的演进,并保持了与现有 PCI应用的驱动程序软件兼容性。 虽然最初的目标是计算机扩展卡以及图形卡,但PCIe目前也广泛适用于涵盖更广的应用门类,包括网络 组建、通信、存储、工业电子设备和消费类电子产品。 本白皮书的目的在于帮助读者进一步了解PCI Express以及成功PCIe成功应用。 PCI Express基本工作原理 拓扑结构 本节介绍了PCIe协议的基本工作原理以及当今系统中实现和支持PCIe协议所需要的各个组成部分。本节 的目标在于提供PCIe的相关工作知识,并未涉及到PCIe协议的具体复杂性。 PCIe的优势就在于降低了复杂度所带来的成本。PCIe属于一种基于数据包的串行连接协议,它的复杂度 估计在PCI并行总线的10倍以上。之所以有这样的复杂度,部分是由于对以千兆级的速度进行并行至串 行的数据转换的需要,部分是由于向基于数据包实现方案的转移。 PCIe保留了PCI的基本载入-存储体系架构,包括支持以前由PCI-X标准加入的分割事务处理特性。此 外,PCIe引入了一系列低阶消息传递基元来管理链路(例如链路级流量控制),以仿真传统并行总线的 边带信号,并用于提供更高水平的健壮性和功能性。此规格定义了许多既支持当今需要又支持未来扩展 的特性,同时还保持了与PCI软件驱动程序的兼容性。PCI Express的先进特性包括:自主功率管理; 先进错误报告;通过端对端循环冗余校验(ECRC)实现的端对端可靠性,支持热插拔;以及服务质量(QoS)流量分级。
上传时间: 2013-11-29
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ITU Q.920&Q.921标准,可以做为ISDN链路层的通信协议标准。
上传时间: 2014-01-03
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RTL8019AS以太网控制器以寄存器(16K的RAM)为核心,本地和远程控制并发的操作,RTL8019拥有控制、状态、数据寄存器,通过他们与MCU通信。 RTL8019的接收和发送的机理 网络芯片负责物理链路层的电信号与上层协议的数据之间的转化。在分层的参考模型中,层与层之间是独立的。以太网协议由芯片自动完成。
上传时间: 2015-11-25
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串口通讯在客户端/服务器类型的应用程序设计中经常要使用到,目前串口通讯采用的一般是专用软件包或者标准串口通讯协议(如XMODEM、ZMODEM等),这样完整详细且免费的软件包比较少,所以在SPCOMM的基础之上建立了本文所描述的串口通讯协议,称之为RCC(表示为Reliable Comm Communication),其主要目标是在用串口进行通讯的客户端/服务器双方建立一条可靠的通讯链路,就象TCP(RFC793)一样。该协议的目前的开发是采用VC++,应用平台为WIN95/NT,但作为RCC协议的本身不受具体编程语言及操作系统所限制,
上传时间: 2013-12-19
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