以太网接口PCB设计经验分享

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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

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。

三、电源和地层的连接

1、对与Power/GND 层的分割,没有一个绝对的尺度来参考;对于信号/电源/总线的布线也是如此。

2、RTL8201的数字地引脚应该通过过孔连接到数字地层, RTL8201的模拟地和Tx±/Rx± 外围电路地应当连接到模拟地层。

数字地: 除了模拟地之外的RTL8201所有GND引脚;

数字电源:除了模拟电源之外的RTL8201所有VDD引脚;

模拟地: 29, 35, 45

模拟电源: 32, 36, 48

3、变压器的两边需要割地:即RJ45连接座和变压器的次级线圈(和RJ-45座项连接的一侧)用单独的隔离地。在这个隔离区域下没有电源和接地层存在。变压器两侧割地如图所示

4、从以太网物理层接口器件过来的信号接往RJ45网口插座时需要注意:金属机壳以及与印制板相连的金属前面板应与印制板内部电路(包括信号和地线层)隔离至少5mm以上,印制板静电电流泄放通路的地应优先选择机壳地,板上的金属部件和金属接插件能就近接机壳的应就近接机壳,无法就近接机壳的接静电保护地环或工作地,工作地应是大面积的地层。

四、其他与模拟性能有关的方面

1、模拟地引脚(29, 35, 45)必须位是一个好的接地回路,因此为了避免使用单独的终端地,扩大模拟地层,并使模拟电路的返回电流尽可能的返回到真正得GND,这在2-layer's 布局中尤其重要。

2、考虑到EMI,如果你发现当从MII接口读写时EMI问题有点严重,你最好在系统GND-Power 层间增加退耦电容( , 22uf)。

3、当用25Mhz晶体作为时钟源时,更应当注意晶体的规格,请参阅附带的晶体参数。当使用晶体时,应当在X1和X2脚连接2个规格匹配的电容。

4、当采用25Mhz的晶振作时钟源时,避免在时钟线上连接任何电容。

5、所有的模拟电源引脚(pin 32, 36, 48)需要连接一个磁珠,这些引脚应当像原理图中建议的进行退耦,对pin 48更应当注意。这些磁珠应当靠近RTL8201放置。

6、当采用5V -> 变换时,调节器的额定电流应当不小于300mA。

公务接口

公务接口就是一般意义上的电话口,电话口一般包括如下电路单元:铃流产生电路(RINGER)、话机用户接口芯片电路(SLIC)、语言电路(CODEC)。如下图所示:

SLIC

用户接口

芯片

RINGER

CODEC 控制系统和其它电路

TIP

RING

Telephone

线路

保护点

电话口的功能有两个:

(1)在有电话呼入本点时,向话机馈送一个交流的铃流信号,使电话机能振铃。

(2)通话时,作为话音接口,负责传递话音和电话机的DTMF信号。

需要引起重视的一个信号是铃流信号,按照国家通信行业标准,铃流产生电路输出的铃流信号是一个电压额定值为75V±5V、频率为10~55HZ的交流信号。虽然我们的公务板在设计和使用铃流产生电路时,会对电压做一定的降压处理,但是对于公务板而言,这个铃流输出信号是比较高的电压,而且由于我们使用的铃流信号产生电路很多时候输出并不是一个规则正弦信号,导致输出信号在频域上表现为多种信号的叠加。这样铃流信号对周边信号的干扰问题就比较突出。

具体总结起来,PCB布线时,重要考虑两个方面:

(1)用户线防雷和保护。

(2)EMC方面的处理,尤其是防止电话口信号干扰其他信号。

用户线的防雷:用户线可能处于室外,环境恶劣,可能由于雷击等原因造成OW板电路损坏,因此,必须在用户接口部分加装瞬态电压抑制器件或其它类似的保护器件,PCB布线时,一定要按照一定器件的排列次序布局。如下图所示,PTC的布局要靠近电话口,TVS在PTC后面。这个次序是不能随便变更的。

EMC方面的处理,尤其是防止电话口信号干扰其他信号:由于电话口信号有比较高的电压,超过48V,对于板内主要为的信号而言,这样的高压信号很容易干扰其他弱信号,所以

布局是,电话口的器件尽量离其他器件远一点,布线时,两根电话线之间的间距也尽量宽,布线也要尽量粗,尤其注意板内其他器件或信号应该远离铃流输出信号。

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

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%。

电路板设计的预先准备工作

一、电路板设计的预先准备工作 1、绘制原理图,并且生成对应的网络表。已有了网络表情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的板框含中间的镂空等。 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,板层参数,布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。 2、规划电路版,主要是确定电路板的边框,包括电路板的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 内径的焊盘。 四、打开所有要用到的PCB 库文件后,调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路板的布线。 在原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,但可以在引进网络表时根据设计情况来修改或补充零件的封装。 五、布置零件封装的位置,也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局,运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令,你需要有足够的耐心。布线的关键是布局,多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件,按住鼠标左键不放,拖住这个元件到达目的地,放开左键,将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件,然后旋转、展开和整理成组,就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后,使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。 注意:零件布局,应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件,并锁定这些器件,然后是大的占位置的器件和电路的核心元件,再是外围的小元件。 六、根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定 假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子,应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔,有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘,最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大,将所有固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等。 放好后用VIEW3D 功能察看一下实际效果,存盘。

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。

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

pcb电路板设计报告

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建好之后在新建原理图编辑 注意:文件名要保持一致(可以通过点击另存为改名,后缀用默认的就可以了,千万别改) 上图为原理图编辑界面 F 图为设计好的电路原理图 Ejt w W ■輕 玄十 决叫?^4?p+ff Kw 叭書A3 Qpe*- Hiqjpct. -MM MH F 4UM£-H Gpe*^ C^u* K>_R. *吃弾 ■ 迥efvuAc ! Vou ?re hot 9^r#d tn 1* 51J'J!hMR I GR^ Q CKUIKK OebiM* UnfcFit - !>?¥ 1 fiftK ■ E.HLAdrii1 h^infvri ■ *£<■?+ 111 U> c*^e*w*5rt DesijiHi i vppcrv hi MiijiR fichujn^ -felQirHf IBP ^ppn llg ^fK :" * b 时两 | *??r Ed amjss 1B hr SLWjtil 氓EI -m ■忖 wfi ? — w- iUwn ■rn ?E +?-nh ■** *>■!!" ■■DIEP 居学Irflr 叶* 恥两 叭申> ^ak 悩出附 |d?b A

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。

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:

PCB电路板设计注意事项教学内容

P C B电路板设计注意 事项

作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。根据我的经验,我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方,希望能对您有所启示。 不管用什么软件,PCB设计有个大致的程序,按顺序来会省时省力,因此我将按制作流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗接近,操作习惯也相近,且有强大的仿真功能,使用的人比较多,将以此软件作说明。) 原理图设计是前期准备工作,经常见到初学者为了省事直接就去画PCB板了,这样将得不偿失,对简单的板子,如果熟练流程,不妨可以跳过。但是对于初学者一定要按流程来,这样一方面可以养成良好的习惯,另一方面对复杂的电路也只有这样才能避免出错。 在画原理图时,层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体,这同样对以后的工作有重要意义。由于,软件的差别有些软件会出现看似相连实际未连(电气性能上)的情况。如果不用相关检测工具检测,万一出了问题,等板子做好了才发现就晚了。因此一再强调按顺序来做的重要性,希望引起大家的注意。 原理图是根据设计的项目来的,只要电性连接正确没什么好说的。下面我们重点讨论一下具体的制板程序中的问题。 l、制作物理边框 封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台,也对自动布局起着约束作用,否则,从原理图过来的元件会不知所措的。但这里一定要注意精确,否则以后出现安装问题麻烦可就大了。还有就是拐角地方最好用圆弧,一方面可以避免尖角划伤工人,同时又可以减轻应力作用。以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳PCB板断裂的情况,改用圆弧后就好了。 2、元件和网络的引入 把元件和网络引人画好的边框中应该很简单,但是这里往往会出问题,一定要细心地按提示的错误逐个解决,不然后面要费更大的力气。这里的问题一般来说有以下一些:元件的封装形式找不到,元件网络问题,有未使用的元件或管脚,对照提示这些问题可以很快搞定的。 3、元件的布局 元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响,是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则: 3.l放置顺序 先放置与结构有关的固定位置的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,这些器件放置好后用软件的LOCK功能将其锁定,使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件,如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。 3.2注意散热

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)

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;

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。

PCB电路板设计的一般规范步骤

PCB设计步骤 一、电路版设计的先期工作 1、利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。 2、规划电路版,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝可用6.5~8mm的外径和3.2~3.5mm内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard中调入。 注意:在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成Keep Out层,即禁止布线层。 四、打开所有要用到的PCB库文件后,调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。 在原理图设计的过程中,ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此,原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。 当然,可以直接在PCB内人工生成网络表,并且指定零件封装。 五、布置零件封装的位置,也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局,运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令,你需要有足够的耐心。布线的关键是布局,多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件,按住鼠标左键不放,拖住这个元件到达目的地,放开左键,将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动

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。

硬件电路板设计规范

硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

0目录 0目录............................................... 错误!未定义书签。

1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范:......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。

嵌入式系统的以太网接口设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5f13185393.html, 嵌入式系统的以太网接口设计 作者:于申申 来源:《硅谷》2011年第17期 摘要:随着网络和嵌入式系统的发展,嵌入式系统与网络的结合已经成为最新的研究方向。使用处理器S3C44B0X和以太网接口芯片RTL8019AS,设计一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案。这种设计结构简单,实现方便,具有很好的实用价值。 关键词: S3C44BOX; RTL8019AS; uCLinux操作系统 中图分类号:TP368 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0910067-01 目前,随着计算机技术、通信技术的飞速发展,以太网以它的普遍性及低廉的接口价格,已经作为一种最通用的网络,广泛应用于生产和生活中。使得我们在计算机进行网络互连的同时,许多领域的嵌入式设备如工业控制、数据采集、数控机床和智能仪表等也有接入网络的需求。伴随着信息家电出现,嵌入式设备的网络化必将拥有更广阔的发展前途。在这个过程里,首先要解决的是嵌入式设备如何实现网络互连。 本文基于常用的嵌人式处理器S3C44B0X和以太网驱动器RTL8019AS以及μClinux系统设计了一款嵌人式以太网接口。该方案和其它设计比较具有高性能、低功耗、软硬件易扩展特点,是当前及今后工业以太网控制器的理想选择方案。本设计的特点是,既可仅用于嵌人式以太网驱动设备,方便简单,又可进行扩展其他模块,必要时可以移植操作系统,应用于其他复杂领域。 1 芯片简介 1.1 S3C44B0X芯片概述 系统的CPU采用S3C44B0X,它是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器,采用了ARM7TDMI内核,0.25um工艺的CMOS标准宏单元和存储编译器。S3C44B0X还采用了一种新的总线结构,即SAMBA-II(三星ARM嵌入式微处理器总线结构)。S3C44B0X[1]通过提供全面的、通用的片上外设,大大减少了系统电路中外围元器件配置,从而最小化系统的成本,它为一般应用提供了高性价比和高性能的微处理器解决方案。 由于S3C44B0X微处理器集成了丰富的外设,非常适合控制管理。而μClinux系统又可对多种硬件资源进行控制,加之S3C44B0X对μClinux操作系统的完美支持,故采用了三星公司S3C44B0X芯片作为微处理器。

pcb电路板原理图的设计步骤

PCB从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印刷板在未来设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。那么PCB是如何设计的呢?看完以下七大步骤就懂啦! 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高,它直接影响PCB的安装;原理图SCH元件库要求相对宽松,但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB 板框,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成

网络表(Design→Create Netlist),之后在PCB软件中导入网络表(Design →Import Netlist)。网络表导入成功后会存在于软件后台,通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接,这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序,越复杂的PCB板,布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度,对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计 PCB布线设计是整个PCB设计中工作量大的工序,直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中,布线一般有三种境界:首先是布通,这是PCB 设计的基本的入门要求;其次是电气性能的满足,这是衡量一块PCB板是否合格的标准,在线路布通之后,认真调整布线、使其能达到好的电气性能;再次是整齐美观,杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便,布线要求整齐划一,不能纵横交错毫无章法。

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