一種可遠程網(wǎng)管的光纖收發(fā)器的設計

2 系統(tǒng)硬件設計
2．1 光電轉換電路
本方案采用IP113S光電介質轉換芯片為核心，硬件結構如圖2所示。IP113S是一款單芯片快速以太網(wǎng)媒體轉換器，包含3端口10／100 Mb ／s物理層收發(fā)器、3個完整的MAC單元(帶有1個二層交換器)以及緩存的高性能以太網(wǎng)快速交換電路，支持10Base-TX、100Base-TX和100Base-FX，支持10 M／100 M和全雙工／半雙工自適應功能，16 KBx32的SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)緩沖區(qū)，其帶寬可達1 Gb／s，具有低功耗、功能齊全和易于調試等特點。光電轉換部分所有狀態(tài)信息以及控制工作方式都是通過對IP113S內部的128個寄存器的讀寫操作完成的。本方案選用了CPUC／CPUIO方式，把光電轉換部分上的IP113S作為從設備，網(wǎng)管控制部分上的LPC2210作為主設備，使網(wǎng)管控制部分可以通過CPU接口監(jiān)控光電轉換部分。另外可以根據(jù)需要擴展多個光電轉換部分，與遠程的上位機進行通信。

2．2 網(wǎng)管控制電路
網(wǎng)管控制電路部分包括ARM最小系統(tǒng)，以太網(wǎng)接口電路，鍵盤、LCD接口電路和溫度檢測電路，其硬件結構圖如圖3所示。采用LPC2210處理器進行控制，該處理器是NXP公司16／32位144引腳ARM7TDMI-S微控制器，支持實時仿真和嵌入式跟蹤的處理器，資源豐富，應用廣泛。復位電路使用了帶I2C存儲器的監(jiān)控芯片CAT1025JI-30，復位門檻電壓3．0～3．15 V，提高了系統(tǒng)的可靠性。該處理器片內只有16 KB片內靜態(tài)RAM，需要擴展RAM，本系統(tǒng)擴展了8 MB的PSRAM(MT45W4MW16)作為程序的運行空間。該控制器沒有片內Flash，因此需要外部擴展存儲器，本系統(tǒng)所擴展的存儲器有2 MB的NOR Flash(SST39VFl60)，用來存儲引導程序，系統(tǒng)啟動時引導內核和文件系統(tǒng)。16MB的NAND Flash(K9F2808-UOC)，用來存儲μCLinux內核，文件系統(tǒng)和應用程序。采用了2．2英寸的TFT6758液晶模塊，其工作電壓為3．3 V，與整個系統(tǒng)的供電相同，便于供電。為了得到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，采用16位總線接口。溫度檢測電路以溫度傳感器LM75為核心，通過I2C接口和LPC2210連接。LM75可測量的溫度為-55～125℃，工作電壓為3．3～5．5 V，可以將溫度直接轉換為數(shù)字值，通過微控制器直接讀取，使用方便。

在電子裝置中，可靠的電源電路設計關系到整個系統(tǒng)的正常工作，所以為了保證本控制單元可靠工作，在設計中采用2組電源冗余工作方式，只要有一路電源能正常工作，整個系統(tǒng)就能正常工作。