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说明: WIZnet的以太网接口因其全球唯一的全硬件TCP/IP协议栈,极度简化了设备联网过程,深受工程师的喜爱。WIZnet的以太网接口包括W6100、W5100S、W5100、W5200、W5300、W5500等。这么多网络接口到底哪款最适合您呢?先来看看下面的对比图吧。   由表可知,WIZnet的网络接口芯片除了全硬件协议的特性外,各有特色,相互补充,相辅相成,如何选择主要可以参考芯片的接口类型、socket数量、上下行速率、自动极性、socket-less、引脚封装等来进行选择。 一般来说可以遵循以下原则:  需要IPV6协议的场合,选用W6100,它是WIZnet推出的第一款同时支持IPv4/IPv6的全硬件以太网芯片,硬件上与W5100S全兼容。该芯片支持SPI 和总线,对速度要求较高的可以用其间接总线形式,而IO引脚紧张的可以用其SPI。该接口芯片支持8路socket,绝大多数应用都能满足。  在不需要IPV6协议的场合,对速度要求高的,首推W5300,W5300一直以高性能而著称,在16位总线模式,最高吞吐(有效数据)可达80Mbps,浩然电子在STM32F103平台测试出来也有22.8Mbps*2(即45Mbps吞吐)。其次则建议选择W5100S(间接总线),W5100S(间接总线)的最大吞吐官方标称为25Mbps,浩然电子在stm32F103平台测试出来也有10Mbps*2(即20Mbps),W5100S的间接总线占用的IO引脚相对W5300少,成本也实惠不少。必须注意的是W5300有8个socket,W5100S只有4个,速度要求高,同时应用场景超过4个socket的,建议使用W5300。       普通的应用场景,4个SOCKET以下的应用,W5100S是最佳选择,...
说明: 我们在选用WIZnet的网络产品的时候,面对诸多的器件不知如何选择,这里介绍一些方法以帮助工程师快速准确地选择产品。        WIZnet的产品有一个共同的特性,那就硬件TCPIP协议栈。而它们之间的差异主要体现在接口类型、通信性能方面,选择的依据主要根据系统所使用的单片机类型和成本这两个因素。        如果系统使用8位或16位单片机,那么也意味着系统在数据处理和通信速率方面没有太高的要求,我们一般推荐W5100和W5200,特别推荐W5200。        W5100一般推荐使用并行总线。需要单片机提供8个数据线(D0~D7),15个地址线(A0~A14),片选信号(CS),读写使能信号(RD,WR)等等。要简化硬件接线,可选择间接总线,只需要2个地址线(A0、A1)。有的工程师关心直接总线和间接总线的通信速度差异,其实通过我们的测试,他们之间几乎是没有差别的。        我们一般都想简化硬件设计,或者因为单片机无法提供并行总线接口,那么我们推进使用W5200。W5200提供一个高速的SPI接口,只需要4个接口线(SCS,SCLK,MOSI和MISO)。另外,W5200也可以提供比W5100更多的SOCKET连接。        另外,W5200也支持并行总线接口,但与W5100不同的是,W5200只有间接总线接口。间接总线接口比直接总线接口在软件编程方面要稍微复杂一点,但硬件系统简单很多。因此如果客户要选择并...
说明: 10BASE-T及100BASE-T(X)是最常用的双绞线以太网标准,支持全双工及半双工传输。它们的速率分别为10Mbps及100Mbps,使用标准8引脚模块化连接器(即RJ-45)。这两种标准仅使用提供的4对双绞线中的2对。       10/100 Base-T以太网接口易受ESD冲击、线缆放电事件及雷电引发的瞬态事件的影响。轻者使系统死机,无法正常工作,重者烧坏硬件电路,彻底破坏系统。每年都会有很多用户的产品被损坏。因此对以太网电路进行保护是非常有必要的。需要遵循的标准包括IEC 61000-4-5、GR-1089-CORE及其它标准。       对以太网电路的保护分为两种:次级保护和原级保护。       次级保护是在网络变压器与以太网PHY之间的保护,这一级的保护是通过二极管阵列来实现的。以NUP4301MR6T1为例,在网络变压器的原级线圈与以太网PHY之间加入二极管阵列,可以有效实现ESD的保护。       NUP4301MR6T1的特征:       1.  两个IO口之间的电容低于1.5pF       2.  满足JEDEC标准JESD22,提供ESD保护。机械模型C级,人体模型3B级       3.  满足IEC61000-4-2(4级)保护,接触8KV,空气15KV  &#...
案例名称: POE供电原理
说明: POE (Power Over Ethernet) 指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不做任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。       POE也被称为基于局域网的供电系统 (POL,Power over LAN),或有源以太网 (Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电。这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准,它在IEEE802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是第一个关于电源分配的国际标准。       标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对 (在百兆网络中一般用白橙/橙,白绿/绿来传输数据)。IEEE802.3af允许两种用法:       1.    应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极,7、8脚连接为负极。       2.    应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。   ...
说明: 【导读】PCB设计既要考虑各种信号的走向又要顾虑到能量的传递,干扰与发热带来的苦恼也时时如影随形。看似复杂,但实际上总结归纳起来非常清晰,可以从这两个方面去入手:布局和排线。说得直白一些就是:“怎么摆”和“怎么连”。听起来是不是非常easy?让我们先来梳理下“怎么摆”:1、遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。这个和吃自助餐的道理是一样的:自助餐胃口有限先挑喜欢的吃,PCB空间有限先挑重要的摆。2、布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短 ;减少信号跑的冤枉路,防止在路上出意外。先大后小,先难后易3、元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元器件周围要有足够的空间,弄得太挤局面往往会变得很尴尬。4、 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局。均匀分布、重心平衡5、同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。统一极性布局 6、发热元件要一般均匀分布,以利于单板和整机的散热。除了温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。发热元器件均匀分布7、高电压、大电流信号与低电压、小电流的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分。元器件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起,以便将来的电源分隔。电源分隔以上即是关于“怎么摆”,即布局的主要注意事项。而关于“怎么连”则相对更复杂一些,大体来说就是:关键信号线优先:模拟小信号,高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优...
说明: PCB是电子产品最基本的部件,也是绝大部分电子元器件的载体。当一个产品的设计完成后,可以说其核心电路的骚扰和抗扰特性就基本已经确定下来了,要想再提高其电磁兼容特性,就只能通过接口电路的滤波和外壳的屏蔽来围追堵截,这样不但大大增加了产品的后续成本,也增加了产品的复杂程度,降低了产品的可靠性,因此工程师要掌握一些PCB Layout技巧,规避一些常犯的错误。本文列举了一些常见的错误,希望对广大工程师有借鉴作用。       PCB的EMC布局的核心原则就是从空间上避免不同器件之间的相互干扰。1. 功能区域划分    (1)按速度区域划分       当线路板上同时存在高、中、低速电路时,应该遵从上图中的布局原则,避免高频电路噪声通过接口向外辐射。    (2)按功能区域划分       多种模块电路在同一PCB上放置时,数字电路与模拟电路、高速与低速电路分开布局。避免数字电路、模拟电路、高速电路以及低速电路之间的互相干扰。2. PCB布局设计时,应充分遵守沿信号流向直线放置的设计原则,尽量避免来回环绕。好的设计        不好的设计        3. 对于特殊元件的位置时要遵守以下原则:1. 尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。2. 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。3. 重量超过15g的元器件,应当用支架加以...
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