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1、太网的光无线通信系统的设计与实现.freel,通过中继器互联后,网络最大距离也不得超过2.8km。在这种情况下,.freel工艺,128脚PQFP封装。图2是IP113内部原理框图。IP113工作在存储转发模式,Port1(TP端口)的速率是自适应调整的结果,因而不需要外加存储器以缓冲数据包。每个端口都有自己的接收缓冲、发射缓冲管理、发射排队管理、发射MAC和接收MAC。各个端口共享一个散列单元、一个存储器接口单元、一个空缓冲管理器和一个地址表。散列单元负责找出和识别地址。发射缓冲管理和接收缓冲管理通过存储器接口负责存储数据或者读出数据。发射MAC和接收MAC负责
2、完成以太网的各种协议控制。接收MAC从收发器收到数据后,被放进接收FIFO,同时为数据传输请求接收缓冲管理。当接收缓冲管理接收到请求后,就从空的缓冲管理区获得一个空的存储块,并通过存储器接口单元将数据包写入。同时接收数据包也进入散列单元。散列单元从数据包里找出地址以建立地址表。IP113依据地址表决定是否转发或者丢弃数据包。两个端口共享一个空的缓冲管理,复位后,空缓冲管理提供两个地址的空存储区。当接收到一个数据包时,就找出一个新的空存储区;当转发一个数据包时,相应的存储区就释放。2.2以太网收发电路设计以太网收发电路如图3所示。主要由以太网收发芯片IP113、专用
3、配置芯片EEPROM93C46、LED显示矩阵,以及IP113的Port1与TP模块、Port2与FX模块之间的接口组成。图4IP模块电路图IP113支持很多功能,通过设置适当的参数满足不同的需要,既可以由特定的管脚设定,也可以用EEPROM配置。为提高系统的整体性能,这里采用专用串行EEPROM93C46芯片。系统复位时,管脚LED_SEL1:0分别作为93C46的时钟EESK和片选EECS,BP_KIND1:0分别作为93C46地址EEDI和数据输出EEDO,将93C46内部的参数读入IP113内部的寄存器。复位结束后,这些管脚均变成输入信号,以使IP113脱
4、离93C46而独立工作。复位时,IP113首先读取93C46的00H中的内容,只有00H15:0=55AAH时,才会继续从EEPROM中读取参数,否则以缺省值或特定的管脚电平值设置工作寄存器。01H中的值设置LED输出控制寄存器,控制两个LED矩阵的亮、灭和闪烁,以分别显示两个端口的连接、活动、全/半双工和速率(10Mbps/100Mbps)。02H中的值设置交换控制寄存器1,选择系统的流控制方式和冲突保护。03H中的值设置交换控制寄存器2,控制系统的丢包、地址失效、优先级和算法补偿。04H中的值设置收发器控制寄存器,其中04H13:11的5种取值:000、100
5、、101、110和111,分别对应收发器的5种工作状态:Nbps(半双工)、10Mbps(全、半双工)、100Mbps(半双工)和100Mbps(全、半双工)。05H~0AH中的值分别设置收发器确认寄存器、测试寄存器和验证方式寄存器。Port1的TXOP和TXOM是TP发射数据对,RXIP和RXIM是TP接收数据对。图4的TP模块电路中,RJ45接口将MLT-3码流以太网信号经过耦合脉冲变压器PE68515变为单极性信号。Port2的FXRDP和FXRDM是FX的接收数据对,FXTDP和FXTDM是FX的发射数据对。FXSD是光电检测信号,当接收到的光信号经光电转
6、换后电平低于1.2V时12下一页,FXSD输出连续的PECL电平。图5是FX模块的电路图,电路中采用标准的FDDI数据接口。由于调制驱动和接收解调电路采用5V电源,而系统其它部分均使用2.5V电源,FDDI中的信号均是PECL电平,因此必须经电平转换(如图5所示),才能把这两部分联系起来。3调制驱动电路设计图6是调制驱动电路图,主要由MAXIM公司的155MHz的MAX3263芯片和内部带有监视二极管的激光器LD构成。MAX3263内部的主偏置电源提供温度补偿偏置和参考电压输出Vref1和Vref2,通过电阻R25、R26、R27和R28对内部的高速调制驱动电路、
7、激光器和监视二极管进行编程。MAX3263的输出电流都被内部的镜像电流源控制,这些镜像电流源都有2Vbe的结温漂移,参考电压设置在2Vbe时,结温漂移可以被抵消。选择电阻R28以调节激光器静态偏置电流Ibo,使Ibo略小于激光器的阈值电流,以使激光器的输出具有良好的消光比。LD内部的监视二极管将光强变化转换为电流Ipin,经内部变换产生反馈电流Ibs,通过公式Ibo=40(Ib+Ibs),将激光器的光强变化转换成偏置电流的一部分,反馈作用于激光器,保证输出稳定的光功率。输入的差分PECL信号RD、RD由内部的高速输入缓冲和共射极差分输出组成的调制器调制,调制电流的
8、大小由R2
