專利名稱：一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)接口電路，具體地說(shuō)是一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)功能的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口模塊化電路設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的迅猛發(fā)展；隨著現(xiàn)有企事業(yè)單位辦公條件的改善、以及集成電路技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備得到了廣泛使用。
目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的品種較多，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)接口部件大多采用價(jià)格較高的專用網(wǎng)關(guān)，配套的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)整體成本較高；若選用價(jià)格較低的集線器，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)功能，即缺少防火墻功能和訪問(wèn)站點(diǎn)控制等功能。
因而，設(shè)計(jì)應(yīng)用具有專用網(wǎng)關(guān)功能的低成本嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，有利于提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在辦公室、家庭環(huán)境下使用的具有網(wǎng)絡(luò)防火墻、動(dòng)態(tài)主機(jī)地址分配、MAC地址限制、訪問(wèn)站點(diǎn)控制功能的低成本嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路。
本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，主要包括有核心板、以太網(wǎng)控制器、HUB控制模塊及網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。
本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路中，核心板主要由MCF5272單片機(jī)、Flash存儲(chǔ)器、SDRAM存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)物理層收發(fā)器、以及一個(gè)以太網(wǎng)接入和多路內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接入端口。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，可與各種安防報(bào)警設(shè)備、家政設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)家電相連，能夠監(jiān)測(cè)和控制辦公和家庭環(huán)境中的各種狀態(tài)信息，通過(guò)總線(以太網(wǎng)、電話線等)與外界進(jìn)行信息交互。
如應(yīng)用到家庭數(shù)控終端，外部通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接到internet上，介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議為以太網(wǎng)IEEE802.3；內(nèi)部通過(guò)以太網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)上，介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議為IEEE802.3，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議采用TCP/IP。
在本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路中，RTL8019以太網(wǎng)控制器符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)；支持8/16位數(shù)據(jù)總線；全雙工，10Mbps的速率，具有睡眠模式，內(nèi)置16KB的SRAM。RTL8019內(nèi)部分遠(yuǎn)程DMA通道和本地DMA通道兩部分，本地DMA完成控制器與網(wǎng)線的數(shù)據(jù)交換，主處理器收發(fā)數(shù)據(jù)只需對(duì)遠(yuǎn)程DMA操作。嵌入式應(yīng)用設(shè)為跳線模式不使用E2PROM，網(wǎng)絡(luò)的MAC地址由軟件從核心板FLASH寫入到RTL8019的內(nèi)部RAM。
以太網(wǎng)HUB芯片為TC3097-8，其符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，8個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接端口，具有片內(nèi)的PLL鎖相環(huán)電路完成曼徹斯特編解碼，提供內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)每個(gè)端口狀態(tài)、連接、接收狀態(tài)指示驅(qū)動(dòng)，是價(jià)格低廉的網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)Hub芯片。
如上所述，本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路具有網(wǎng)絡(luò)防火墻功能，可以分隔內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受黑客的攻擊；可以動(dòng)態(tài)主機(jī)地址分配。使用此項(xiàng)功能，可使新設(shè)備和用戶或者不固定用戶無(wú)須手動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)，可直接進(jìn)行連接通信；而且電路設(shè)計(jì)成本較低。


圖1是所述網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖1中核心板的模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖3是圖1中以太網(wǎng)控制器電路圖；圖4是圖1中HUB控制器電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，主要包括核心板101、以太網(wǎng)控制器102、HUB控制模塊103及網(wǎng)絡(luò)接口模塊等組成。
如圖2所示，在本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路中，核心板101采用摩托羅拉公司的32位微處理器MCF5272作為CPU芯片201、外部擴(kuò)展16M容量的SDRAM存儲(chǔ)器203、4M容量的FLASH存儲(chǔ)器202，另外在核心板101上集成了一個(gè)10M/100M自適應(yīng)快速以太網(wǎng)物理層收發(fā)器204、I/O接口205、以及通用異步串行外圍接口206。
如圖3所示，在本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路中，以太網(wǎng)控制器電路中主要采用RTL8019芯片301、隔離變壓電路302。其中，RTL8019無(wú)外接初始化的E2PROM，其復(fù)位時(shí)命令寄存器CR的I/O地址為缺省值0X300，即SA8、SA9管腳接+5V，SA5、SA6和SA7管腳接地；RTL8019的中斷INT0管腳，經(jīng)連接反相器D2連接到CPU芯片201的中斷INT1管腳；RTL8019的地址線SA0-SA4管腳，對(duì)應(yīng)連接到CPU芯片201的地址線A1-A5管腳。
RTL8019的數(shù)據(jù)線SD0-SD15管腳，連接CPU芯片201的高16位數(shù)據(jù)總線D16-D31。
如圖4所示，在本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路中，HUB控制器電路采用TC3097-8芯片401、隔離變壓器402、403、404。
結(jié)合圖3和圖4所示，RTL8019的管腳TPOUT+、TPOUT-通過(guò)隔離變壓器302、隔離變壓器402連通TC3097-8芯片401的端口RXI9A、RXI9B；TC3097-8芯片401的端口TXO4FA、TXO4FB，通過(guò)隔離變壓器403連接網(wǎng)絡(luò)端口；同時(shí)，TC3097-8芯片401的端口TXO2FA、TXO2FB，通過(guò)隔離變壓器404連接網(wǎng)絡(luò)端口。
TC3097-8芯片401的端口RXI4A、RXI4B，通過(guò)隔離變壓器403連接網(wǎng)絡(luò)端口，以實(shí)現(xiàn)接收從網(wǎng)絡(luò)端口傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)。
如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，在接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包通過(guò)以太網(wǎng)物理層芯片204到達(dá)核心板101，再經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理軟件處理后向內(nèi)部網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)通過(guò)CPU芯片201的高16位數(shù)據(jù)總線D16-D31，發(fā)送到以太網(wǎng)控制器的RTL8019數(shù)據(jù)線SD0-SD15端，經(jīng)以太網(wǎng)控制器301的遠(yuǎn)程DMA通道送到發(fā)送緩存區(qū)；以太網(wǎng)控制器301由端口TPOUT+、TPOUT-輸出的數(shù)據(jù)包通過(guò)隔離變壓器302、402輸入給HUB控制器401的端口RXI9A、RXI9B，數(shù)據(jù)由HUB控制器端口TXO4FA、TXO4FB、隔離變壓器403以及端口TXO2FA、TXO2FB、隔離變壓器404轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)端口。
在向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)隔離放大器403發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)輸入到HUB控制器401的端口RXI4A、RXI4B，由HUB控制器發(fā)送給其他網(wǎng)絡(luò)端口。數(shù)據(jù)經(jīng)隔離變壓器402和302發(fā)送至以太網(wǎng)控制器的端口TPOUT+、TPOUT-；RTL8019芯片301接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)MAC地址比較、CRC校驗(yàn)正確后，由FIFO存到接收緩沖區(qū)。收滿一幀數(shù)據(jù)后，RTL8019產(chǎn)生的中斷INT0經(jīng)反相器D2接到CPU芯片201的中斷腳INT1，核心板101調(diào)用中斷處理程序通過(guò)數(shù)據(jù)總線讀取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。再由網(wǎng)絡(luò)管理軟件處理后向外部網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)，完成網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求1.一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于所述的電路包括有核心板、以太網(wǎng)控制器、HUB控制模塊及網(wǎng)絡(luò)接口模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于所述的核心板采用MCF5272微處理器作為CPU芯片、外部擴(kuò)展有SDRAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器，且在核心板上集成了一個(gè)以太網(wǎng)物理層收發(fā)器、I/O接口以及通用異步串行外圍接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于所述的以太網(wǎng)控制器主要采用RTL8019芯片和至少一個(gè)隔離變壓電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于所述RTL8019芯片無(wú)外接初始化的E2PROM，其管腳(SA8)、(SA9)接+5V電壓，管腳(SA5)、(SA6)和(SA7)接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于RTL8019的中斷管腳(INT0)，經(jīng)連接反相器(D2)連接到CPU芯片的中斷管腳(INT1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于RTL8019的地址線管腳(SA0)至(SA4)，對(duì)應(yīng)連接到CPU芯片的地址線管腳(A1)至(A5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于RTL8019的數(shù)據(jù)線管腳(SD0)至(SD15)，連接CPU芯片的高16位數(shù)據(jù)總線(D16)至(D31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于所述HUB控制器電路采用TC3097-8芯片和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器(402)、(403)、(404)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，其特征在于所述RTL8019的管腳(TPOUT+)、(TPOUT-)通過(guò)隔離變壓器(302)、(402)連通TC3097-8芯片的端口(RXI9A)、(RXI9B)；TC3097-8芯片的端口(TXO4FA)、(TXO4FB)通過(guò)隔離變壓器(403)連接網(wǎng)絡(luò)端口；TC3097-8芯片的端口(TXO2FA)、(TXO2FB)通過(guò)隔離變壓器(404)連接網(wǎng)絡(luò)端口；TC3097-8芯片的端口(RXI4A)、(RXI4B)通過(guò)隔離變壓器(403)連接網(wǎng)絡(luò)端口。
專利摘要本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路，主要包括有核心板、以太網(wǎng)控制器、HUB控制模塊及網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。核心板主要由MCF5272單片機(jī)、Flash存儲(chǔ)器、SDRAM存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)物理層收發(fā)器、以及一個(gè)以太網(wǎng)接入和多路內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接入端口。本實(shí)用新型所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口電路具有網(wǎng)絡(luò)防火墻功能，可以分隔內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受黑客的攻擊；可以動(dòng)態(tài)主機(jī)地址分配。使用此項(xiàng)功能，可使新設(shè)備和用戶或者不固定用戶無(wú)須手動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)，可直接進(jìn)行連接通信；而且電路設(shè)計(jì)成本較低。
文檔編號(hào)H04L12/66GK2659038SQ200320107528
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者王瑞生, 楊亞軍, 喬明勝, 劉永波, 高福會(huì) 申請(qǐng)人:海信集團(tuán)有限公司