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基帶光纖拉遠是將數字微波接力系統的中頻部分從室內單元移至室外單元。由于信號拉遠的物理介質采用的是光纖，而且傳輸的是基帶數字信號，因此傳輸距離一般可達幾km以上?；鶐Ч饫w拉遠避免了系統的室內單元和室外單元之間饋線連接的不便，同時減少了饋線損耗，降低了功率放大器的功率要求，最重要的是天線的位置調整不再受室內單元的制約，可以依據周邊環境特點，選擇合適的地點架設，降低了設備開通的難度。本文介紹了88e1111的功能和特點，并給出了采用88e1111完成數字微波接力系統基帶光纖拉遠的接13設計方案，解決了基帶光纖拉遠接口設計復雜、難以實現的問題。 1 88e1111簡介 1．1 88e1111的功能特點 88e1111是marvell公司推出的單片集成高性能千兆以太網物理層芯片，具有如下功能：完整支持ieee802．3協議簇；內置1．25 g串行解串行器，滿足千兆光傳輸應用；支持gmii、tbi、rgmii、rtbi等多種mac層接口；支持10／100／1000baset自適應檢測；采用0．13 μm cmos工藝，支持2．5 v、1．2 v低電壓供電，最大功耗o．75w，且支持自
u的硬件電路結構設計如圖3所示。整個onu分為三個部分，一個面向光網絡(plant side)，另一個則面向以太網絡(local side)，還有一個是處理、協調和仲裁的核心單元。對于光網絡的接入端，onu是經由光模塊接入到odn網絡，我們采用fiberxon公司的onu突發激光器ftm-9412p-f10來實現光模塊,通過serdes芯片進行串并轉換，變為10位的tbi信號,再利用tbi和ep2c70f672c6進行數據交互。以太網絡的接人是在fpga之后經gmii/mii接口和以太網收發芯片88e1111相連，實現千/百/十兆以太網絡數據交換。fpga作為onu的核心單元。除數據傳遞通路外，硬件系統還包括sdram、eeprom、flash和一個uart串口。 在plant side端，由于從光纖上傳輸的信號速率為1.25gb/s，fpga直接處理頻率這么高的信號是不合適的，即使可行對于后期的asic芯片工藝設計也不容易實現。所以在fpga之前加入一個串并變換模塊，此模塊通過一個serdes芯片tlk2201a實現1.25gb/s串行數據與10位125mb/s并行數據信號的轉換。再將這10位t
據首先在fifo里緩沖后暫存于sdram，在網絡空閑時將暫存的圖像數據經fifo2緩沖后送mac芯片，再發送到網絡上。 cmos芯片選用micron technology的mt9p031，在500萬像素的滿分辨率下最高可輸出14幀的圖像數據。 sdram選用w982516bh-75，容量為32mbytes,g與fpga內部fifo結合可設計為32mbytes的大容量循環緩存，在圖像分辨率為300萬像素時可緩存10幀以上圖像數據。千兆網接口mac芯片選用ax88180，物理層芯片選用88e1111，再通過網絡變壓器及rj45用六類網線與計算機千兆網卡相連。 3 千兆網接口設計 ax88180是亞信公司推出的一款高性能低成本的non-pci千兆以太網控制器,適用于多種需要高速接入網絡的嵌入式系統,如消費電子和家庭網絡等。ax88180內置10/100/1000 mb/s以太網媒體存取控制器（mac）,符合ieee 802.3/ieee 802.3u/ieee 802.3ab協議,可與一般16/32位微控制器連接,其操作與sram相同。ax88180內置10/100/1000 m
嵌入式系統廣泛應用在工業測控、智能儀表、智能家庭等很多領域。隨著嵌入式系統應用范圍的不斷擴展及網絡應用的日益普及，使得越來越多的嵌入式系統需要網絡功能。三星公司s3c2440a是國內應用較多的嵌入式微處理器之一，在s3c2440a應用系統中，目前只支持10／100m的網絡接口，有很大的實用價值，既可以拓展s3c2440a的應用領域，也可以給其它嵌入式系統高速接入網絡提供一種簡單易行的參考。 設計方案 本系統主要由s3c2440a、存儲器、ax88180、千兆phy芯片88e1111、嵌入式linux、網絡驅動程序等組成嵌入式linux內核負責系統任務的管理并集成tcp／ip協議，方便實現網絡功能控制。s3c2440a負責整個系統的控制，它與ax88180以總線方式連接，是通信控制的主體。s3c2440a通過網絡驅動程序實現對ax88180內部寄存器編程，實現對以太網數據的發送和接收，從而完成網絡與系統之間的數據傳輸。ax88180與88e1111之間采用rgmii接口方式互連，負責數據傳送底層協議的實現。 這里簡要介紹一下s3c2440a與ax88180器件，這兩個器件是通信控制的主體
網控制器，符合ieees02.3/ieee 802.3u/ieee 802.3ab協議，適用于多種需要高速接入網絡的嵌入式系統。ax88180內置10/100/1000mb/s以太網媒體存取控制器（mac）；內置主機接口控制器，可以與16/32位主機方便連接，尋址方式與sram相同；內置40kb的sram網絡封包緩存器，其中32kb用于從phy接收數據包，8kb用于主機發送數據包到phy，可以用高效方式進行封包的存儲、檢索與修改；內置256字節的配置寄存器，用于主機控制和參數設置。物理層芯片采用88e1111。ax88180與88e1111之間采用rgmii接口方式互連，負責數據傳送底層協議的實現。 udp和tcp協議都屬于osi（開放系統互連）參考模型的傳輸層協議。雖然tcp協議中植入了各種安全保障功能，但是在實際執行的過程中會占用大量的系統開銷，無疑使速度受到嚴重的影響。反觀udp由于排除了信息可靠傳遞機制，將安全和排序等功能移交給上層應用來完成，極大降低了執行時間，使速度得到了保證，包括網絡視頻會議系統在內的眾多的客戶/n務器模式的網絡應用都使用udp協議。為達到高速傳輸的目的，系統采用
ii 667內存，在雙通道模式下ddr2-667內存能提供10.6gb/s的傳輸帶寬(理論值)。 除了2條ata133接口、1條pci-express x1插槽和3條pci插槽外，主板還提供了1條pci-express x16及2條綠色的pci-express x8顯示插槽。這2條pci-express x8可支持nvidia sli技術，提供給用戶更強大的圖形性能。 另外主板內建的是realtek alc850聲音控制芯片,能夠提供8聲道音頻輸出功能。marvell 88e1111千兆網絡芯片提供高速網絡傳輸。捷波主板一向以良好的做工用料和強悍的超頻性能著稱，相信這款支持sli的主板性能會更上一層樓，而且也滿足了不少intel的fans們搭建自己sli的愿望，有興趣的玩家可不要錯過哦！
圖。 5 在高速數據采集系統中的應用 5.1 硬件設計 圖4為嵌入式千兆網絡接口在高速數據采集系統中的一個應用電路。s3c2440a是16／32位risc微處理器，主要面向手持設備以及高性價比、低功耗應用，與ax88180之間采用總線方式相連，其地址總線、數據總線、讀寫信號等直接連接。ax88180的時鐘信號(40 mhz～100 mhz)由s3c2440a提供，ax88180的中斷信號與s3c2440a的eint11相連：ax88180與phy器件88e1111之間采用簡化的千兆比特媒體獨立接口rgmii接口，信號之間直接連接。 5.2 軟件設計 程序主要由協議程序、驅動程序、應用程序等組成。協議程序可以通過主機系統移植操作系統(如嵌入式linux)獲得；驅動程序主要由初始化程序、數據接收發送程序、中斷服務程序等組成。有些驅動程序可從制造商獲得，有些則需要用戶自己編寫。下面是驅動程序中寫phy寄存器的程序代碼： 6 結束語 ax88180價格低廉，功能強大，目前還未發現同類產品。本
，bootp協議、tftp協議、rarp協議和nfs文件系統的實現，include目錄存放了一些相關頭文件，還有對各種硬件平臺支持的匯編文件、系統的配置文件和對文件系統支持的文件。硬件平臺本文使用的硬件平臺是基于s3c2440a的開發板和基于非pci千兆以太網控制芯片ax88180的嵌入式網卡，如圖2所示。s3c2440a是arm920t核的16／32位risc嵌入式微處理器，運行頻率高達500mhz，開發板上有64m nand閃存、64m sdram；網卡由mac芯片ax88180、phy芯片88e1111、rj45等電路組成；s3c2440a目標板與網卡之間采用目標板32位擴展總線相連接，在產品設計時也可以將這兩部分設計在同一塊板上。 驅動程序在u-boot中嵌入千兆網絡功能需要設計千兆網卡驅動程序，并在u—boot中進行移植，在相應的硬件平臺上實現通過千兆網口下載等功能。網卡驅動程序主要由初始化程序eth_init(bd_t*bd)、關閉網絡設備程序eth_halt(void)、發送數據包程序eth_send(volatilevoid*packet，intlength)、接
圖所示是1.25 g光收發器ssff315l的電路原理圖，其收發引腳rd±、td±分別連接到88e1111的高速串行信號接口s_in±、s_0ut±信號。圖所示是88e1111的電路原理圖，其主要引腳連接關系如下：gmii接口信號(詳見表1連接到fpga;management接口信號mdl0、mdc連接到微處理器;config接口信號按表2映射關系連接到led接口;xtall引腳輸入125 mhz時鐘信號，頻率穩定度±50 ppm;rset為芯片參考電壓輸入引腳，通過5 kω精密電阻連接到地;sel_freq為時鐘輸入選擇引腳，接低電平時，選擇125 mhz時鐘輸入。 來源:亮涼
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