一种新型以太网接口制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型以太网接口，包括微控制单元，所述微控制单元连接有PHY芯片和时钟电路，所述PHY芯片通过隔离变压器连接有RJ45连接器，所述隔离变压器通过电源电路与微控制单元连接，所述微控制单元还通过RS485收发器连接有连接器，本实用新型专利技术的ZYNQ‑7010多核芯片的MAC硬核实基于FPGA实现，数据转发完全是基于硬件实现，保证数据转发的实时性，基于MAC层的以太网级联，成本低、不占用PCB空间，可靠稳定，采用该以太网接口级联技术，可以在本地设备上实现数据交换功能，在以太网接口设备上实现交换机的数据交换功能。

A new Ethernet interface

The utility model discloses a novel Ethernet interface, which comprises a micro-control unit connected with a PHY chip and a clock circuit. The PHY chip is connected with a RJ45 connector through an isolation transformer, the isolation transformer is connected with the micro-control unit through a power supply circuit, and the micro-control unit is also connected with the micro-control unit through RS485. The transceiver is connected with a connector. The hardware verification of the multi-core chip ZYNQ 7010 of the utility model is implemented on the basis of FPGA. The data forwarding is entirely based on hardware implementation, which ensures the real-time data forwarding. The Ethernet cascade based on the MAC layer has low cost, does not occupy PCB space, and is reliable and stable. The Ethernet interface cascade technology is adopted. It can realize data exchange function on local devices and data exchange function on Ethernet interface devices.

【技术实现步骤摘要】
一种新型以太网接口
本专利技术涉及工业控制
，具体为一种新型以太网接口。
技术介绍
随着互联网技术的快速发展及快速推广，以太网技术也得到了极大发展。以太网传输速率不断提高和工业以太网网络协议的不断完善。以太网通讯逐渐成为工业控制领域数据传输的主要选择。以太网采用CSMA/CD技术，即带有冲突检测的载波侦听多路访问方法。CSMA/CD是一种争用协议，数据传输的可靠性差。采用以太网通讯的数据传输在工业控制领域，数据传输可靠性尤为重要，以太网接口冗余技术可以大大提高以太网的可靠性。具备以太网接口的设备没有以太网级联功能，设备之间的互联只能通过交换机，通过点对点的连接方式，组成星形网络。需要额外添加交换机组网，空余很多交换机端口，并且消耗大量的以太网电缆，增加设备投入和施工成本。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足,本专利技术提供一种新型以太网接口，ZYNQ-7010多核芯片的MAC硬核实基于FPGA实现，数据转发完全是基于硬件实现，保证数据转发的实时性，基于MAC层的以太网级联，成本低、不占用PCB空间，可靠稳定，采用该以太网接口级联技术，可以在本地设备上实现数据交换功能，在以太网接口设备上实现交换机的数据交换功能，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型以太网接口，包括微控制单元，所述微控制单元连接有PHY芯片和时钟电路，所述PHY芯片通过隔离变压器连接有RJ45连接器，所述隔离变压器通过电源电路与微控制单元连接，所述微控制单元还通过RS485收发器连接有连接器。进一步地，所述微控制单元为采用ZYNQ-7010多核芯片。进一步地，所述PHY芯片设有两个，且分别连接于微控制单元上的两个MAC硬核，每个PHY芯片单独连接一个隔离变压器。进一步地，所述电源电路采用TPS82084芯片。进一步地，所述PHY芯片采用DP83848芯片，所述PHY芯片与隔离变压器之间连接线路上通过一组并联的49.9欧姆电阻接地，所述隔离变压器与RJ45连接器之间通过Bobsmith电路连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本技术的ZYNQ-7010多核芯片的MAC硬核实基于FPGA实现，数据转发完全是基于硬件实现，保证数据转发的实时性，基于MAC层的以太网级联，成本低、不占用PCB空间，可靠稳定，采用该以太网接口级联技术，可以在本地设备上实现数据交换功能，在以太网接口设备上实现交换机的数据交换功能。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的仰视结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供了一种新型以太网接口，包括微控制单元，所述微控制单元连接有PHY芯片和时钟电路，所述PHY芯片通过隔离变压器连接有RJ45连接器，所述隔离变压器通过电源电路与微控制单元连接，所述微控制单元还通过RS485收发器连接有连接器，用于传输电流或信号。微控制单元作为DP主站，通过RS485收发器使用Profibus-DP协议和DP主站通讯；PROFIBUS-DP的DP即DecentralizedPeriphery。它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。在本实施方式中，微控制单元为采用ZYNQ-7010多核芯片，ZYNQ-7010多核芯片内部有ARMA9双核和1个FPGA，同时整合了ARM处理器的软件可编程与FPGA的硬件及I/O可编程的特性，具有强大的处理性能与设计灵活性。ZYNQ-7010多核芯片内部还集成2个100/1000以太网MAC硬核，满足IEEE802.3标准。在本实施方式中，PHY芯片设有两个，且分别连接于微控制单元上的两个MAC硬核，两个MAC硬核由微控制单元的CPU控制，每个PHY芯片单独连接一个隔离变压器。本实施方式中，时钟电路的晶振输出为33.33MHz，ZYNQ-7010多核芯片内部倍频，生成ARMA9需要的667MHz和FPGA芯片需要的125MHz时钟，ZYNQ-7010多核芯片需要的1.0V、1.5V、1.8V、3.3V，电源电路采用TPS82084芯片。在本实施方式中，PHY芯片的3.3V和ZYNQ-7010多核芯片的3.3V共用。如图2所示，PHY芯片采用DP83848芯片，所述PHY芯片与隔离变压器之间连接线路上通过一组并联的49.9欧姆电阻接地，所述隔离变压器与RJ45连接器之间通过Bobsmith电路(图2中虚线框的电路，由两个75Ω的电阻组成)连接。DP83848芯片支持RMII和MII接口，10M/1000M以太网网络自适应；并且隔离变压器前面的49.9欧姆电阻靠近以DP83848芯片，以保证阻抗匹配；EMI共模衰减降低10dB左右，RJ45连接器未使用管脚的辐射发射降低。隔离变压器的抽头通过磁珠串接电源，并通过电容0.1uF连接数字地，电容尽量靠近变压器管脚。在本实施方式中，以太网接口冗余功能和以太网级联功能的实现，通过Profibus-DP通讯协议进行配置。以太网接口冗余功能：基于MAC层协议，在发送数据的时候，一路以太网口发送数据，另一路以太网口传输，采用不断发送心跳信号，使数据传输链路始终处于连接状态；一路以太网通讯断开，冗余的以太网接口立即响应，增加数据传输可靠性，保证冗余切换的快速响应。以太网接口的级联功能：基于MAC协议栈实现，在Zynq内部建立一个MAC地址表，MAC地址和以太网端口对应，一个端口有数据接收，Zynq查看数据里面的MAC地址，将以太网接口和MAC地址在MAC地址表里对应起来。实现以太网接口的级联功能。本技术的ZYNQ-7010多核芯片的MAC硬核实基于FPGA实现，数据转发完全是基于硬件实现，保证数据转发的实时性，基于MAC层的以太网级联，成本低、不占用PCB空间，可靠稳定，采用该以太网接口级联技术，可以在本地设备上实现数据交换功能，在以太网接口设备上实现交换机的数据交换功能。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型以太网接口，其特征在于：包括微控制单元，所述微控制单元连接有PHY芯片和时钟电路，所述PHY芯片通过隔离变压器连接有RJ45连接器，所述隔离变压器通过电源电路与微控制单元连接，所述微控制单元还通过RS485收发器连接有连接器。

【技术特征摘要】
1.一种新型以太网接口，其特征在于：包括微控制单元，所述微控制单元连接有PHY芯片和时钟电路，所述PHY芯片通过隔离变压器连接有RJ45连接器，所述隔离变压器通过电源电路与微控制单元连接，所述微控制单元还通过RS485收发器连接有连接器。2.根据权利要求1所述的一种新型以太网接口，其特征在于：所述微控制单元为采用ZYNQ-7010多核芯片。3.根据权利要求1所述的一种新型以太网接口，其特征在于：所述PHY芯片设...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖素委，韩宝林，王伟，邱欢，
申请(专利权)人：北京和利时智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11