一种可远程网管的光纤收发器的设计

2 系统硬件设计
2．1 光电转换电路
本方案采用IP113S光电介质转换芯片为核心，硬件结构如图2所示。IP113S是一款单芯片快速以太网媒体转换器，包含3端口10／100 Mb ／s物理层收发器、3个完整的MAC单元(带有1个二层交换器)以及缓存的高性能以太网快速交换电路，支持10Base-TX、100Base-TX和100Base-FX，支持10 M／100 M和全双工／半双工自适应功能，16 KBx32的SRAM(静态随机存取存储器)缓冲区，其带宽可达1 Gb／s，具有低功耗、功能齐全和易于调试等特点。光电转换部分所有状态信息以及控制工作方式都是通过对IP113S内部的128个寄存器的读写操作完成的。本方案选用了CPUC／CPUIO方式，把光电转换部分上的IP113S作为从设备，网管控制部分上的LPC2210作为主设备，使网管控制部分可以通过CPU接口监控光电转换部分。另外可以根据需要扩展多个光电转换部分，与远程的上位机进行通信。

2．2 网管控制电路
网管控制电路部分包括ARM最小系统，以太网接口电路，键盘、LCD接口电路和温度检测电路，其硬件结构图如图3所示。采用LPC2210处理器进行控制，该处理器是NXP公司16／32位144引脚ARM7TDMI-S微控制器，支持实时仿真和嵌入式跟踪的处理器，资源丰富，应用广泛。复位电路使用了带I2C存储器的监控芯片CAT1025JI-30，复位门槛电压3．0～3．15 V，提高了系统的可靠性。该处理器片内只有16 KB片内静态RAM，需要扩展RAM，本系统扩展了8 MB的PSRAM(MT45W4MW16)作为程序的运行空间。该控制器没有片内Flash，因此需要外部扩展存储器，本系统所扩展的存储器有2 MB的NOR Flash(SST39VFl60)，用来存储引导程序，系统启动时引导内核和文件系统。16MB的NAND Flash(K9F2808-UOC)，用来存储μCLinux内核，文件系统和应用程序。采用了2．2英寸的TFT6758液晶模块，其工作电压为3．3 V，与整个系统的供电相同，便于供电。为了得到更高的数据传输速率，采用16位总线接口。温度检测电路以温度传感器LM75为核心，通过I2C接口和LPC2210连接。LM75可测量的温度为-55～125℃，工作电压为3．3～5．5 V，可以将温度直接转换为数字值，通过微控制器直接读取，使用方便。

在电子装置中，可靠的电源电路设计关系到整个系统的正常工作，所以为了保证本控制单元可靠工作，在设计中采用2组电源冗余工作方式，只要有一路电源能正常工作，整个系统就能正常工作。