基于CC2430的城市車輛限行系統(tǒng)研究
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2．2 以太網(wǎng)控制器
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸部分，選用Realtek公司的RTL8019AD以太網(wǎng)控制器，性能優(yōu)良、價(jià)格低廉，在市場(chǎng)上占有相當(dāng)大的比例。其主要性能如下：
(1)符合EthernetⅡ與IEEE 802．3(10Base5，10Base2，10BaseT)標(biāo)準(zhǔn)；
(2)全雙工，收發(fā)可同時(shí)達(dá)到10 Mb／s的速率；
(3)內(nèi)置16 KB的SRAM，用于收發(fā)緩沖，降低對(duì)主處理器的速度要求；
(4)支持8／16位數(shù)據(jù)總線，8個(gè)中斷申請(qǐng)線以及16個(gè)基地址選擇；
(5)支持UTP，AUI，BNC自動(dòng)檢測(cè)，還支持對(duì)10BaseT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動(dòng)極性修正；
(6)允許4個(gè)診斷LED腳可編程輸出；
(7)100腳的PQFP封裝，縮小了PCB尺寸。
圖5給出了8051單片機(jī)控制RTL8019AS的接口電路，實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)通信，網(wǎng)絡(luò)接口采用UTP RJ 45接口。用到的主要芯片有RTL8019AS，CSI93C46(64×16 b的E2PROM)，74HC573(8位鎖存器)，62 256(32 KB的RAM)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172771.htm
為分配好地址空間，采用對(duì)CSI93C46進(jìn)行讀(或?qū)?操作來設(shè)置RTL8019AS的端口I／O基地址和以太網(wǎng)物理地址。CSI93C46是采用4線SPI串行接口的Serial E2PROM，容量為1 Kb，主要保存RTL8019AS的配置信息。RTL8019AS通過控制CSI93C46的CS，SK，DI引腳，通過ESDO接收CSI-93C46的DO引腳的狀態(tài)。RTL8019AS復(fù)位后讀取CSI93C46的內(nèi)容并設(shè)置內(nèi)部寄存器的值，如果CSI93C46中內(nèi)容不正確，就無法正常工作。先通過編程器把配置好的數(shù)據(jù)寫入CSI93C46，再焊入電路。
采用10BaseT布線標(biāo)注通過雙絞線進(jìn)行以太網(wǎng)通信，而RTL8019AS內(nèi)置了10BaseT收發(fā)器，所以網(wǎng)絡(luò)接口的電路比較簡(jiǎn)單。外接一個(gè)隔離LPF濾波器0132，TPIN+／-為接收線，TPOUT+／-為發(fā)送線，經(jīng)隔離后分別與RJ 45接口的RX+／-，TX+／-端相連。
時(shí)鐘電路通過T1，T2接一個(gè)20 MHz晶振以及2個(gè)電容，實(shí)現(xiàn)全雙工方式。
LED0，LED1各接一發(fā)光二極管以反映通信狀態(tài)：LED0表示LED_COL，即通信有沖突；LED2表示LED_RX，即接收到網(wǎng)上的信息包。
2. 3 硬件傳輸性能及功耗
自由空間傳播距離與發(fā)射功率、接收靈敏度以及所使用的載波頻率有關(guān)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
式中：d為傳播距離；Lp為自由空間損耗；c為光速；f為載波頻率。由理論計(jì)算可知，CC2430最遠(yuǎn)識(shí)別距離可達(dá)1 500 m。實(shí)際中，由于外接干擾、障礙物遮擋和空氣質(zhì)量等因素影響，識(shí)別距離無法達(dá)理論長(zhǎng)度。表1給出了利用CC2430實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離收發(fā)數(shù)據(jù)的測(cè)試結(jié)果。設(shè)數(shù)據(jù)包大小為32 B，數(shù)據(jù)速率為1 MHz。由電子標(biāo)簽到采集單元、和從采集單元到電子標(biāo)簽分別發(fā)送100個(gè)數(shù)據(jù)包，記錄接收到正確數(shù)據(jù)包的數(shù)量。可見，在40 m以內(nèi)的范圍內(nèi)，采集單元可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛全部的識(shí)別，不會(huì)發(fā)生丟包現(xiàn)象。在實(shí)際使用中可能會(huì)遇到其他種種干擾，抗干擾能力是系統(tǒng)需要考慮的問題之一。
系統(tǒng)均選用較低功耗器件，電子標(biāo)簽中有源器件包括電壓轉(zhuǎn)換芯片、CC2430，它們的工作電流分別為3．5μA，27 mA(接收)／25 mA(發(fā)送)。且采用休眠-喚醒-休眠的工作方式，休眠時(shí)功耗更低。只需加裝電池，即可滿足3～5年的使用。實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、高性能的系統(tǒng)需求。
評(píng)論