[實用新型]一種小型嵌入式以太網串口轉換模塊

有效

• 申請號: 200720179072.2
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN201134814Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 周立功
• 申請（專利權）人: 廣州致遠電子有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L29/10
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 禹小明

技術領域

本實用新型涉及以太網串口轉換模塊或串口服務器、串口網關等領域，更具體的說是一種技術方案簡單小型嵌入式以太網串口轉換模塊。

背景技術

目前在我國，以太網網絡的使用已經非常廣泛，而且有逐步從辦公網絡向設備控制網絡發展的趨勢。當今的設備控制網絡大多使用RS232、RS485、RS422等串行通訊接口，原有這些基于串行通訊接口的設備要過渡到以太網，需要連接串口網關或以太網串口轉換模塊。目前在我國各類型的以太網串口轉換模塊和串口服務器、串口網關很多，但它們都存在體積大，技術方案復雜等問題，不適合在一些小型設備內部使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，既提供了能把以太網接口和串行接口的數據快速可靠的轉換，且具有小體積、低功耗、技術方案簡單等特點的小型嵌入式以太網串口轉換模塊。

本實用新型通過以下技術方案實現上述目的。

本設計公開了一種小型嵌入式以太網串口轉換模塊，主要包括主控芯片、通用I/O接口電路和以太網物理接口，主控芯片與通用I/O接口電路和以太網物理接口連接，其改良的結構是所述主控芯片內嵌以太網控制器、RAM存儲器、FLASH存儲器和串行控制器。本方案無需外擴大容量SDRAM和FLASH存儲器，是真正的單芯片技術方案，相對多芯片技術方案，集成度更高，能耗更低。

所述主控芯片采用32位基于Cortex-M3內核的高速主控芯片，該主控芯片只有100個管腳，封裝大小為17mm×17mm，滿足小體積、低功耗、技術方案簡單的要求。同時還滿足大數據量的實時傳輸要求，通過芯片程序最終實現以太網串口的數據轉換。

32位Cortex-M3主控芯片分別與以太網物理接口、通用I/O接口電路連接。以太網物理接口與以太網連接，所述通用I/O接口電路包括TTL電平串口和通訊狀態LED顯示接口，TTL電平串口與串行接口電平轉換電路連接或直接與外部串口設備CPU的UART(通用串行收發器)連接，通訊狀態LED顯示接口與LED連接。

上述以太網控制器集成了以太網MAC層控制器和PHY層收發器，直接連接網絡隔離變壓器和RJ45接口，同時以太網MAC層控制器和PHY層收發器支持全雙工或半雙工模式提供10M/100Mbps的以太網接入。在半雙工模式下，控制器支持CSMA/CD協議，在全雙工模式下支持IEEE802.3MAC控制層協議，PHY層收發器還支持Auto-MDIX自動交叉功能。可以簡化以太網接口電路的設計，提高可靠性，降低功耗。

所述轉換模塊內嵌有uCOS-II嵌入式實時操作系統，這種操作系統是一種可裁減、代碼高效的占先式實時操作系統。

上述FLASH存儲器用于存放系統運行應用程序、uCOS-II嵌入式實時操作系統，以及在系統掉電后需要保存的用戶數據和網絡參數(IP地址，子網掩碼等)；RAM存儲器作為系統運行時變量、堆棧、用戶數據的存儲區。由于RAM和FLASH存儲器均集成在主控芯片內部，所以簡化了系統的電路設計，減小體積，提高可靠性，進一步降低功耗。

本實用新型采用的技術方案僅使用一枚32位高速主控芯片，該芯片把外圍的以太網控制器、RAM存儲器、FLASH存儲器和串行控制器等都集成在內部。相對目前在使用的多芯片技術方案，能耗更低。而該主控芯片封裝體積小，再加上一些簡單的外圍電路，整個技術方案實現后，相對目前在使用的多芯片技術方案體積更小。同時還實現了以太網串口的數據的高速、大容量轉換。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構模塊圖；

圖2為本實用新型的電路原理圖；

圖3為本實用新型的程序結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理做進一步的說明。

如圖1所示的一種小型嵌入式以太網串口轉換模塊，包括主控芯片1、通用I/O接口電路2和以太網物理接口3，I/O接口電路2包括TTL電平串口21和通訊狀態LED顯示接口22。主控芯片1采用采用32位基于Cortex-M3內核的高速主控芯片，與通用I/O接口電路2和以太網物理接口3連接；以太網物理接口3與以太網4連接，TTL電平串口21與串行接口電平轉換電路5連接或直接與外部串口設備CPU的UART(通用串行收發器)連接，通訊狀態LED顯示接口22與LED6連接。