以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì) 附PCB圖

本文主要研究了基于ARM芯片的以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)。在深入剖析以太網(wǎng)傳輸規(guī)范協(xié)議的基礎(chǔ)上，選擇單獨(dú)一個沒有以太網(wǎng)模塊功能的ARM芯片作為主控芯片外接一個以太網(wǎng)控制芯片構(gòu)成以太網(wǎng)接口電路，所選芯片型號為ST公司的最新Cortex-M3核的STM32系列芯片嵌入式芯片作為主控芯片，完成以太網(wǎng)接口電路功能的設(shè)計(jì)。本文主要闡述了設(shè)計(jì)需要的原理知識以及詳細(xì)設(shè)計(jì)的過程，主要完成的工作如下：

一．根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用STM32F103VET6嵌入式芯片，應(yīng)用protel99SE軟件作出所需要使用的外圍設(shè)備的電路原理圖與PCB圖，完成系統(tǒng)硬件平臺的構(gòu)建。

二．結(jié)合相關(guān)以太網(wǎng)知識選取以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS，并結(jié)合20F001N和RJ-45接口構(gòu)成外圍電路。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，首先需要明白設(shè)計(jì)需要完成的內(nèi)容。本文按照先確定大框架開始，然后逐步細(xì)化到每個芯片之間的連接，首先確定設(shè)計(jì)的方案，之后是微控制芯片的選取，其中包含選取該芯片的原因、該芯片的優(yōu)點(diǎn)與芯片簡單介紹，硬件電路平臺的搭建，然后連接電路構(gòu)成最終可用電路圖［4］。

2.1 設(shè)計(jì)方案的確定

設(shè)計(jì)一個以太網(wǎng)接口電路，通常有兩種設(shè)計(jì)方案：第一種為選擇一種能具有以太網(wǎng)模塊功能的芯片獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，從而簡化了硬件設(shè)計(jì)，但是如果只為了實(shí)現(xiàn)單一的以太網(wǎng)，這樣無疑提高了經(jīng)濟(jì)成本，另一種是與通常以太網(wǎng)電路設(shè)計(jì)相似，選擇一款A(yù)RM微控制芯片如LPC2210和相應(yīng)的以太網(wǎng)主控芯片如RTL8019AS，將兩芯片進(jìn)行相應(yīng)的硬件連接，同時基于硬件進(jìn)行相應(yīng)的軟件編程來實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)為，將一個復(fù)雜的設(shè)計(jì)分成不同功能的模塊解決，芯片分工明確且避免了相關(guān)底層驅(qū)動沖突等問題，但缺點(diǎn)是工作量加大?？v觀國內(nèi)市場占有率高的芯片，從經(jīng)濟(jì)成本與設(shè)計(jì)工作量兩方面考慮，發(fā)現(xiàn)第二種方案切實(shí)可行，本文選取第二種設(shè)計(jì)方案［5］。

2.2 芯片的選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本論文主要下面幾種主要芯片：

（1）主控芯片

（2）以太網(wǎng)控制芯片

（3）以太網(wǎng)變壓器芯片

（4）存儲器芯片