嵌入式以太网接口PPT祥解
以太网原理通俗易懂图文说明PPT课件

• 使用VLAN来划分网络后,网络的效率提高不少,可是本来不需要相互 访问的两个部门,现在又要少量的访问需求,该怎么办到呢?
我有个办法,你看行吗—— 让VLAN只限制 广播报文,不限制单播报文!
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解决办法(一)
解 决办法 (一)
使用路由器连接不同的VLAN
成固定的?
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以太网帧结构
DMAC SMAC Length/T DATA/PAD
FCS
Ethernet_II 802.3
Length/Type值
含义
Length/T > 1500 代表了该帧的类型 Length/T <= 1500 代表了该帧的长度
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以太网原理---CSMA/CD
( L2+路 由 器 ) 模 式的缺 陷
1.需要多个设备,组网复杂; 2.VLAN间通信通过路由器完成; 3.路由器价格昂贵,速率较低。
LANSwitch单个100M端 10.110.10.0
口64字节包转发能力 148,810pps
工程部 VLAN
10.110.20.0
市场部 VLAN
传统路由器整机64字节包 转发能力通常< 100,100pps
共享式以太网传输介质
共 享式以 太网传 输介质
10Base5:粗同轴电缆(5代表电缆的字段长度是500米)
10Base2:细同轴电缆(2代表电缆的字段长度是200米)
• 在共享式以太网之时,使用一种称为抽头的设备建立与同轴电缆的连接。须 用特殊的工具在同轴电缆里挖一个小洞,然后将抽头接入。此项工作存在一 定的风险:因为任何疏忽,都有可能使电缆的中心导体与屏蔽层短接,导致 这个网络段的崩溃。同轴电缆的致命缺陷是:电缆上的设备是串连的,单点 的故障可以导致这个网络的崩溃。
嵌入式系统网络接口共82页文档

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——系统网络接口
41、实际上,我们想要的不是针对犯 罪的法 律,而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律,法律受制于情 理。— —托·富 勒
IPort-3嵌入式以太网转串口模块用户手册说明书

IPort-3嵌入式以太网转串口模块User ManualUM01010101 V1.08Date: 2020/12/01类别 内容关键词 IPort-3,以太网,串口摘 要IPort-3以太网转串口模块使用说明修订历史目录1. 功能简介 (1)1.1概述 (1)1.1.1IPort-3模块功能特点 (1)1.1.2产品特性 (2)1.2产品规范 (3)1.2.1电气参数 (3)1.2.2机械尺寸 (3)1.2.3温度特性 (4)2. 硬件部分说明 (5)2.1硬件电路说明 (5)2.2硬件连接使用说明 (11)2.3IPort-3的常用应用参考 (11)2.3.1TTL电平的应用 (11)2.3.2232电平的应用 (12)3. 工作模式 (13)3.1TCP Server模式 (13)3.2TCP Client模式 (13)3.3Real COM模式 (14)3.4UDP模式 (14)4. IPort-3模块IP地址 (16)4.1设备IP出厂设置 (16)4.2用户获取设备IP (16)4.3PC机与模块网段检测 (17)5. ZNetCom软件配置 (18)5.1安装配置软件 (18)5.2获取设备配置信息 (19)5.3修改设备配置信息 (21)5.4保存恢复设置 (22)5.4.1保存设置 (22)5.4.2恢复设置 (23)5.5恢复出厂设置 (23)5.5.1通过配置软件来恢复出厂设置 (23)5.5.2通过硬件来恢复出厂设置 (24)5.6升级固件 (24)6. 使用AT命令配置 (25)6.1利用超级终端工具 (25)6.1.1超级终端使用方法 (25)6.2AT命令配置流程图 (29)6.3AT命令 (30)6.3.1使用AT命令概述 (30)6.3.2使用AT命令详细说明 (31)6.3.3控制命令 (34)6.3.4设备信息配置命令 (37)6.3.5串口信息配置命令 (40)6.4AT命令配置实例 (48)7. Web浏览器配置 (50)7.1访客设置模式 (50)7.2管理员配置模式 (51)7.2.1功能设置 (52)7.2.2更改密码 (53)7.2.3备份恢复 (54)8. 固件升级 (55)9. 附录 (61)TCP和UDP中默认已经被占用的端口列表 (61)产品问题报告表 (62)产品返修程序 (63)10. 免责声明 (64)1. 功能简介1.1 概述IPort-3是广州致远电子有限公司开发的一款多功能嵌入式以太网串口数据转换模块,它内部集成了TCP/IP协议栈,用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能,节省人力物力和开发时间,使产品更快的投入市场,增强竞争力。
以太网 ppt课件

t=
B B 检测到发生碰撞
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
4 FCS MAC 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
当传输媒体的误码率为 1108 时, MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。
FCS 字段 4 字节
字节 6
6
目的地址 源地址
2 类型
IP 数据报 46 ~ 1500
数据
IP 层
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B
B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
以太网的广播方式发送
总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发 送的数据信号。
由于只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的 地址一致,因此只有 D 才接收这个数据帧。
其他所有的计算机(A, C 和 E)都检测到不是 发送给它们的数据帧,因此就丢弃这个数据帧 而不能够收下来。
具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
为了通信的简便 以太网采取了两种重要的措施
采用较为灵活的无连接的工作方式,即 不必先建立连接就可以直接发送数据。
以太网对发送的数据帧不进行编号,也 不要求对方发回确认。
这样做的理由是局域网信道的质量很好,因 信道质量产生差错的概率是很小的。
以太网提供的服务
无连接: 在发送和接收适配器之间没有握手 不可靠: 接收适配器不向发送适配器发送应答
或否定应答
传送给网络层的数据报流可能有丢包 如果应用程序使用TCP,将能弥补丢包 否则,应用程序将发现丢包
以太网的MAC协议:CSMA/CD
从总线拓扑到星型拓扑
直到20世纪90年代,总线拓扑流行 后来,星型的集线器 目前星型的交换机
最新版《嵌入式系统技术》精品课件第7章 嵌入式系统网络接口

7.1 以太网接口
• 嵌入式系统通常使用的以太网协议是IEEE802.3标准。从硬件的 角度看,802.3模型层间结构如图7.1.1所示,以太网接口电路主要 由媒质接入控制MAC控制器和物理层接口(Physical Layer,PHY) 两大部分构成。
图7.1.1 802.3模型层间结构
图7.1.2 不同编码形式
• 其中:曼彻斯特编码的规律是:每位中间有一个电平跳变,从高 到低的跳变表示为“0”,从低到高的跳变表示为“1”。 • 差分曼彻斯特编码的规律是:每位的中间也有一个电平跳变,但 不用这个跳变来表示数据,而是利用每个码元开始时有无跳变来表 示“0”或“1”,有跳变表示“0”,无跳变表示“1”。 • 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码相比,前者编码简单,后者能 提供更好的噪声抑制性能。在802.3系统中,采用曼彻斯特编码,其 高电平为+0.85V,低电平信号为-0.85V,这样指令信号电压仍然是 0V。
• ● DATA:数据段,该段数据不能超过1500B。因为以太网规定 整个传输包的最大长度不能超过1514E(14B为DA,SA,TYPE)。 • ● PAD:填充位。由于以太网帧传输的数据包最小不能小于 60B,除去(DA、SA、TYPE的14B),还必须传输46B的数据, 当数据段的数据不足46B时,后面通常是补0(也可以补其他值)。 • ● FCS:32位数据校验位。32位的CRC校验,该校验由网卡自 动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入。不需要软 件管理。 • ● 通常,PR、SD、PAD、FCS这几个数据段都是网卡(包括 物理层和Mac层的处理)自动产生的,剩下的DA、SA、TYPE、 DATA这4个段的内容是由上层的软件控制的。
• 7.1.3 在嵌入式系统中主要处理的以太网协议 • TCP/IP是一个分层的协议,包含有用于层、传输层、网络层、数 据链路层、物理层等。每一层实现一个明确的功能,对应一个或者 几个传输协议。每层相对于它的下层都作为一个独立的数据包来实 现。典型的分层和每层上的协议如表7.1.2所示。 • 表7.1.2 TCP/IP协议的典型分层和协议
嵌入式原理5嵌入式系统的外围设备和IO接口ppt课件

LED
基本结构
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物(如砷化镓、磷化嫁、磷砷 化镓)等半导体制成的,核心是一个PN结。
工作原理
LED具有一般P-N结的正向导通、反向截止/击穿的特性。 具有发光特性,在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴 由P区注入N区,进入对方区域的少数载流子(少子)一部 分与多数载流子(多子)复合而发光。
输出设备
发光二极管 Light-Emitting-Diode,LED
液晶显示器
Liquid Crystal Display,LCD
…
半导体发光器件
半导体发光部件被广泛应用于各种电子仪器和电子设备中,可 作为电源指示灯、电平指示、工作状态显示或微光源之用。 红外发光管常被用于电视机、录像机等的遥控器中。 红绿双色发光管用于指示PC或笔记本电脑中的硬盘工作状 态。 数码管、符号管、米字管及点阵显示屏(矩阵管)中的每个发 光单元均为发光二极管(Light-Emitting-Diode,LED)。
L0 L1 行 驱 动 C0 C1 C2 列输入缓冲
当Li=0,Cj=0时,说明第i行、 第j列的键被按下,此时可获 得该键的位置码(i,j)。
L2 L3 C3
同时按下两个以上的键时,也 能通过一遍扫描识别出来。
阅读:非扫描式键盘
系统总线 IRQ 地址译码 控制逻辑 非扫描式键盘及其中断接口结构逻辑框图
第5章 嵌入式系统的外围设备和 I/O接口
5.1 外围设备 5.2 常见输入输出接口类型
5.3 I/O接口原理基础设备的结构
输入设备:键盘、触摸屏;输出设备:LED、LCD
I/O接口和总线的工作原理
使用芯片内部总线把接口集成在嵌入式 处理器内部,或者应用各种扩展方法在 常见的输入输出接口类型 处理器外部以接口芯片的形式出现。 总线接口:I2C、I2S、CAN、以太网 并行接口 串行接口:RS-232、IEEE1394、USB 无线接口:红外线、蓝牙、IEEE802.11、GPRS、CDMA
第6章 嵌入式系统总线接口PPT课件

6.1 串行接口
❖ 6.1.1 串行接口基本原理与结构 ❖ 1.串行通信概述 ❖ 常用的数据通信方式有并行通信和串行通信两种。当两台数字设
备之间传输距离较远时,数据往往以串行方式传输。串行通信的 数据是一位一位地进行传输的,在传输中每一位数据都占据一个 固定的时间长度。与并行通信相比,如果n位并行接口传送n位数 据需时间T,则串行传送的时间最少为nT。串行通信具有传输线 少、成本低等优点,特别适合远距离传送。 ❖ ① 串行数据通信模式 ❖ 串行数据通信模式有单工通信、半双工通信和全双工通信3种基 本的通信模式。 ❖ ● 单工通信:数据仅能从设备A到设备B进行单一方向的传输。 ❖ ● 半双工通信:数据可以从设备A到设备B进行传输,也可以从 设备B到设备A进行传输,但不能在同一时刻进行双向传输。 ❖ ● 全双工通信:数据可以在同一时刻从设备A传输到设备B,或 从设备B传输到设备A,即可以同时双向传输。
31.07.2020
嵌入式系统概论
4
❖ ● 波特率 ❖ 传送数据位的速率称为波特率,用位/秒(bit/s)来表示,称之为波特。例如,
数据传送的速率为120字符/秒,每帧包括10个数据位,则传送波特率为: ❖ 10×120=1200b/s=1200波特 ❖ 每一位的传送时间是波特的倒数,如1/1200=0.833ms。异步通信的波特率的数
值通常为:150、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、28800等, 数值成倍数变化。 ❖ ● 校验位 ❖ 在一个有8位的字节(byte)中,其中必有奇数个或偶数个的“1”状态位。对于 偶校验就是要使字符加上校验位有偶数个“1”;奇校验就是要使字符加上校验位 有奇数个“1”。例如数据“00010011”,共有奇数个“1”,所以当接收器要接收 偶数个“1”时(即偶校验时),则校验位就置为“1”,反之,接收器要接收奇数 个“1”时(即奇校验时),则校验位就置为“0”。 ❖ 一般校验位的产生和检查是由串行通信控制器内部自动产生,除了加上校验位以 外,通信控制器还自动加上停止位,用来指明欲传送字符的结束。停止位通常取 1、1.5或2个位。对接收器而言,若未能检测到停止位则意味着传送过程发生了 错误。 ❖ 在异步通信方式中,在发送的数据中含有起始位和停止位这两个与实际需要传送 的数据毫无相关的位。如果在传送1个8位的字符时,其校验位、起始位和停止 位都为1个位,则相当于要传送11个位信号,传送效率只有约80%。
以太网接入技术PPT课件

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以太网的传输介质 ——双绞线
两根绝缘铜线对绞在一起形成一条单方向通信链 路,收发数据需要两对双绞线
分为屏蔽(STP)和非屏蔽(UTP)两种
UTP的类别
3类UTP:16MHz; 4类UTP:20MHz ;5类 UTP:100MHz; 6类UTP:200MHz ; 7类 UTP:600MHz ;
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6
持续发展的以太网技术
以太网标准
1975年由Digital、Intel和Xerox联合提出以太网规范
DIX/Ethernet
IEEE802委员会提出802.3标准,并多次改版
最新的饿以太网标准是IEEE802.3/2002
以太网发展的各个方面
介质:同轴电缆->双绞线、光纤、无线(WLAN)
速率:10Mb/s -> 100Mb/s -> 1000Mb/s -> 10Gb/s
通信方式:半双工->全双工
拓扑:总线型/树型->星型、星树型
联网设备:总线转发器->HUB ->网桥->交换机
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以太网的传输介质与拓扑结构
影响以太网的三大主要因素: (1)介质 (2)拓扑结构 (3)MAC协议
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19Biblioteka 交换机12
A
B
A向B发送一帧DA为MAC B,
SA为MAC A,开始交换机
3
MAC表为空,则向2、3端口
转发同时建立表项:
C
MAC A,Port 1
.
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交换机、HUB混合组网
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注意:LPC1700系列Cortex-M3的以太网MAC只具有RMII接口
目
1
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录
简介
硬件连接
内部结构 基本操作 小结
MAC寄存器说明
符号 MAC1 MAC2 IPGT 地址 0x5000 0000 0x5000 0004 0x5000 0008 R/W R/W R/W R/W 描述 MAC1配置寄存器 MAC2配置寄存器 连续两包的内部包间隙寄存器 MAC寄存器
简介 | 以太网控制器
以太网控制器是专门用于以太网连接的控制器,由以 太网媒体接入控制器(MAC)和物理接口收发器(PHY)组成。 MAC与PHY通讯采用MII接口(媒体独立接口)或者RMII接 口(简化的MII) 。 LPC1700系列单片机包含一个功能齐全的10/100Mbps 以太网MAC,可以通过RMII与PHY组成一个完整的以太 网控制器。
RMII接口
网络 变压器
LPC1700
MAC
PHY
简介 | 通讯系统OSI模型与TCP/IP
ISO定义的OSI(Open Systems Inteห้องสมุดไป่ตู้connection)模型。
TCP/IP协议 应用层 表示层 软 件 会话层 传输层 网络层 硬 件 数据链路层 物理层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 HTTP/FTP/DHCP… 未定义 TCP/UDP… IP/ICMP… Ethernet MAC Ethernet PHY
IPGR
CLRT MAXF SUPP TEST MCFG MCMD MADR MWTD MRDD
0x5000 000C
0x5000 0010 0x5000 0014 0x5000 0018 0x5000 001C 0x5000 0020 0x5000 0024 0x5000 0028 0x5000 002C 0x5000 0030
硬件连接
REF_CLK TX_EN
TXD1 TXD0 RXD1 RXD0 RX_ER 以太网模块使用RMII(简化的媒体独立接 口)协议和片上MIMM(媒体独立接口) 串行总线、还有MDIO(管理数据输入/输 出)来实现与片外以太网PHY之间的连接
RMII
以太网 MAC
CRS
PHY MIIM
MDIO MDC
映射到共享SRAM的接收和发 送缓冲区; 具有通过帧描述符数组分散/聚 集以太网帧的DMA引擎; 通过缓冲和预取数据优化内存 管理; 支持使用任何通讯介质的外部 PHY。
支持VLAN帧;
支持发送超长帧和接收任意 长度的帧; 自动冲突检测和重发; 局域网唤醒;
目
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简介
硬件连接
内部结构 基本操作 小结
以太网控制器(Ethernet Controller)
LPC1700系列Cortex-M3微控制器
胡宏泽
目
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录
简介
硬件连接
内部结构 基本操作 小结
简介
以太网( Ethernet )是目前应用最广泛的局域网通讯方式, 同时也是一种协议。以太网协议定义了一系列软件和硬件标准, 从而将不同的计算机设备连接在一起。
R/W R/W R/W -
保留,用户软件不应该向保留位写入1.从 保留位读出的值是未定义的
站地址0寄存器 站地址1寄存器 站地址2寄存器 保留,用户软件不应该向保留位写入1.从 保留位读出的值是未定义的
控制寄存器说明
符号 Command Status RxDescriptor RxStatus 地址 0x5000 0100 0x5000 0104 0x5000 0108 0x5000 010C R/W R/W RO R/W R/W 描述 命令寄存器 状态寄存器 接收描述符基址寄存器 接收状态基址寄存器 控制寄存器
MAC寄存器说明
符号 MIND 地址 0x5000 0034 R/W RO 描述 MII Mgmt指示寄存器 MAC寄存器
SA0 SA1 SA2 -
0x5000 00380x5000 00FC
0x5000 0040 0x5000 0044 0x5000 0048 0x5000 004C0x5000 00FC
以太网
简介 | 以太网的基本组成
以太网( Ethernet )设备组网的基本元素:
光纤和普通网线 以太网协议, 通讯规则
集线器
交换机
路由器
简介 | 背景
在现实的工业控制领域系统中,各厂家产品兼容 性差、价格昂贵、底层通信速度慢是现场总线技术一 直没有得到大力推广的原因。工业以太网技术的出现 和快速发展,不但很好的解决了这些问题,同时也为 现场总线技术的发展开辟了一个更为广阔的空间。另 外,嵌入式技术应用于智能测控系统中,具有以下特 点:可以完成数据测量、数据处理、过程控制等多种任 务;能确保一些任务的实时性;具有一定自诊断、自校 正的功能;便于连接工业以太网,利用工业以太网实现 远程监控和数据通信。这些都大大提高了测控系统的 性能。
R/W
R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W WO RO
非连续两包的内部包间隙寄存器
冲突窗口/重试寄存器 最大帧寄存器 PHY支持寄存器 测试寄存器 MII Mgmt配置寄存器 MII Mgmt命令寄存器 MII Mgmt地址寄存器 MII Mgmt写数据寄存器 MII Mgmt读数据寄存器
简介 | LPC1700系列单片机以太网特性
支持10/100Mbps PHY器件, 如10 Base-T、100 Base-TX、 100 Base-FX、100 Base-T4;
完全兼容IEEE802.3标准;
通过RMII(Reduced Media Independent Interface)连接外 部PHY,MIIM管理PHY;
RxDescriptor Number
0x5000 0110
R/W
RO R/W R/W R/W R/W
接收描述符数目寄存器
接收产生索引寄存器 接收消耗索引寄存器 发送描述符基址寄存器 发送状态基址寄存器 发送描述符数目寄存器
RxProduceInd 0x5000 0114 ex RxConsumeIn 0x5000 0118 dex TxDescriptor TxStatus TxDescriptor Number 0x5000 011C 0x5000 0120 0x5000 0124