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CP2200实现以太网接口电路设计须知

作者:dolphin时间:2017-04-12

  当前,嵌入式设计人员在为远程控制或监控设备提供以太网接入时,使用的以太网控制器(如RTL8019、DM9008、CS8900A($6.1200)等)都是专为个人计算机系统设计的。这些器件不仅接口电路复杂,体积较大,而且比较昂贵。CP2200($4.9375)是Silabs公司于近期推出的一款48引脚独立以太网控制器。它符合IEEE 802.3协议,支持10M以太网接入,而且仅需很少的外部电路连线就可满足绝大多数嵌入式以太嗣接口的设计要求,简化了嵌入式以太网接口的设计,减小了占板空间,降低了系统开发成本。

  另外,该以太网控制器具有8位并行主机接口,可以为绝大多数微控制器或主处理器提供以太网通信功能。8位并行总线接口支持Intel和Motorola总线方式,可以使用复用或非复用方式寻址。这些功能加上相关处理器的 TCP/IP协议栈,使得嵌入式应用系统的以太网接口实现变得十分简易。

  CP2200($4.9375)硬件电路设计

  系统的硬件电路原理可参考图1。其中,要特别注意CP2200($4.9375)控制器与RJ-45的连接电路,因为这些参数对通信的可靠性影响很大。

  

  CP2200($4.9375)的外围电路比较简单,主要考虑其复位引脚、晶振输入、并行接口和与以太网变压器的连接。

  复位电路:CP2200($4.9375)具有上电复位功能。一旦VDD上升到某个门限值后,就会在片内产生上电复位脉冲。当VDD上升到足够器件上作时,器件会以初始化状态启动。CP2200($4.9375)支持软件复位,可以通过并口将复位寄存器置位来实现软件复位。

  晶振电路:CP2200($4.9375)的工作频率为20MHz,晶振连接在XTAL1和XTAL2之间。CP2200($4.9375)也可由连接到XTAL1引脚的外部时钟源驱动。

  I/O并行接口:CP2200($4.9375)的并行主机接口,支持Motorola和Intel两种总线方式,且支持地址数据复用和非复用方式。可以通过将MUXEN和MOTEN引脚接地或拉高电平来实现对主机接口总线方式的配置。

  以太网变压器

  要实现以太网接口,以太网变压器是不可缺少的。在差分接收引脚(RX+/RX-)上,需要1个专用于10BASE-T操作的l:1脉冲变压器;在差分发送引脚(TX+/TX-)上,需要外接1个带有中心抽头的l:2.5脉冲变压器。变压器应具有2 kV以上的电压隔离性能,以防止静电干扰。发送端需要2个8Ω(精度为1%)的电阻和1个560pF的电容与特定端相连,接收端需要1个100Ω电阻与特定端相连。按照CP2200($4.9375)的要求,笔者采用的是PRJ系列的PRJ-010型变压器。该变压器集成了RJ-45接头,在省去了不少连线的同时也提高了高频信号传输的可靠性。



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