基于以太网接口的PLC上位机通讯系统设计
1 引言
随着信息时代的到来和国际互连网Internet的兴起，TCP/IP协议(传输控制协议/网际协议)越来越被人所熟知和重视。在工业控制领域，利用TCP/IP协议编程实现下位机的数据通讯和数据交换，既容易形成工厂企业内部局域网络体系，也便于设备和Internet相连，实现远程监控。
TCP/IP协议是当今最成熟、应用最广泛的计算机互连网技术，拥有一整套总体结构和协议标准。该协议诞生于70年代中期，Unix引入该协议后极大的促进了它的发展，许多公司都推出了基于TCP/IP协议的软件包和工业产品，现在Microsoft公司的Windows98/2000/X P和基于Windows开发的VB6.0等都包含了TCP/IP协议，永宏公司的PLC产品也开发生产了带有TCP/IP协议支持的Ethernet产品，这使永宏的PLC与PC利用该协议进行网络互连进行数据交换和远程监控变得可行。
2 系统概述
某自动售货机系统设计中，本地的下位机控制采用永宏公司的FBs系列PLC进行售货控制，系统组成如图1所示。人机主态采用基于TCP/IP协议的VB6.0编写，为便于实现售货的数据统计和交换，VB通过写操作把数据导入Excel中。
硬件配置:FBs-CBE-20MAT+24EYT+16EY+16EY
图1 系统组成
3 自动售货控制功能
售货机销售液态货品，每台主机控制32个售货台的电磁阀，以体积分ABCD四种不同量，32电磁阀能同时销售货品。考虑到成本，系统采用共用ABCD的方式，在输出控制上用多点巡回扫描方式，图2示出PLC巡回扫描电路设计。
图2 PLC巡回扫描电路设计
动态扫描检知每个售货台的选择类型，当有类别被选择时，启动该售货台的出液电磁阀，并且用时间控制来决定不同类别的出液量。PLC还必须记录每次销售货品的类别和该销售所发生所在售货台的站号，以便PC实时的统计。
4 PLC以太网服务器架设
以太网络通讯转换器的工作原理是透过本模块为中介，将网络上欲传给主机的以太网络信号解出后转为CPU主机可接受的串行信号，透过Port1传送给直接连接之CPU主机或与Por t1连接之其它CPU主机。此一转换过程完全为透通(Transparent)方式。换句话说对CPU主机而言，其完全不知道此信号系由网络传来，其回传信号与一般之串行通讯并无二致。当模块收到主机回传之串行信号后再将其打包为网络封包并将其传回网络上。
配合以太网络界面转换模块应用,永宏公司提供一窗口版设定软件“Ether_cfg.exe”，利用此软体把模块服务模式(Server mode)，在服务模式下本模块会等待网络传来的讯息，译码之后将此讯息传到串行通讯端口给CPU主机。CPU主机回复的讯息待本模块接收后会再将其打包并回传至网路上，如此即完成一笔命令的循环。采用该模块可以同时连接8个客户端连接。设置如图3所示，协议采用永宏标准通讯协议。具体项目解释如下:
(1) Firmware Version:代表以太网络界面转换模块内的软件版本;
(2) IP Address:本模块的网络地址;
(3) Subnet Mask:本模块的子网络掩码;
(4) GateWay:本模块的所在局域网络网关;
(5) Host Name:批注用，可用于辨识不同模块，最多可输入11个字符;
(6) Comment:批注用，可用于说明更详细之模块信息，最多可输入21个字符;
(7) Operation mode:客户或服务工作模式选择;
(8) Protocol:Fatek或ModBus/TCP通讯协议选择，ModBus/TCP仅能使用于Server模式。
图3 PLC以太网络通讯转换器设置
5 数据采集和通讯
5.1 永宏通讯协议和系统数据采集
永宏PLC之通讯讯息格式无论是命令讯息(主系统发出)或响应讯息(从系统发出)
均可概分为6个数据域位，如图4所示，具体解释如下。
图4 永宏PLC通讯协议讯息格式
(1) 开头字符(STX):ASCI I码之开始字符STX，接收方以此判知传输数据之开头;
(2) 从站号码:为两位数之16进制数值，在永宏PLC通讯系统中之网络架构采用主从系统在整个网络系统中只有一个主系统，但可以有254个从系统，每个从系统均有一个独一无二之站号;
(3) 命令号码:为两位数之16进制数值，所谓命令号码系由主系统要求从系统所执行之动作类别，例如要求读取或写入单点状态、填入或读取缓存器数据、强制设定、运转、停止…..等;
(4) 本文资料:本文数据可为0(无本文数据)～500个ASCII字符，在命令讯息中此字段数据用以指定命令所要运作或存取之对象(地址)或要写入之数值;
(5) 侦误值(CHECKSUM):侦误值系将前述～各字段之所有ASCII字符之16进制数值以“纵式余数查核法”LRC(Longitudinal Redundancy C heck)计算产出一个Byte长度(两个16进制数值00～FF)之侦误值。本通讯协议LRC侦误值之计算方法是将各ASCII字符之16进制数码值(8位长度)从头至尾依序相加，但不考虑进位，因此最终结果仍为8位长度之侦误值;
(6) 结尾字符(ETX):ASCI I码之结尾字符ETX之16进制数码为03H，当接收方收到ET X 字符后便知该次通讯已结束。
本系统运行界面所需的数据是PLC的内部暂存器R0-R9等10个16BIT的数据，依照协议VB设计的通讯程序必须指定一个命令码，主动向PLC请求数据传送，查的该命令码为“46”，解释为:连续多个缓存器之数据读取。读取R0-R9的PC命令的ASCII码写法为:
“STX＋01(站号)＋46(命令码)＋10(连续数据个数)R00000(数据开始地址)＋LRC(侦误值)＋ETX”
侦误值(CHECKSUM)计算，为VB的编程方便，把该计算做成单独一个子程序，依所有数据累加，舍弃进位的规则VB的LRC编程如下:
Private Function Lrc(Dats) As String
Dim i
Dim Sum
Sum = 0
For i = 1 To Len(Dats)
Sum = Sum + Asc(Mid(Dats, i, 1))
Next i
If Len(Hex(Sum + 2)) = 1 Then Hex(Sum + 2) = "0" + Hex(Sum + 2)
Lrc = Right(Hex(Sum + 2), 2)
End Function
5.2 VB的TCP/IP协议通讯设计
随着计算机的网络化已经渗透到各个领域，尤其是以TCP/IP协议之间的网络互连发展很快，但是TCP/IP协议的底层编程很复杂，VB6.0提供了基于Windows Sockets网络编程接
口的Winsock控件，它使开发TCP/IP通讯程序变得简单方便。Winsock控件是一个运行时不可见的控件，它对Winsock API进行了封装，可以不必了解TCP/IP细节就可以调用Winsoc k API。只要设置好Winsock控件的属性，就可以对Winsock控件的方法触发的事件进行相应处理。
(1) Winsock控件的属性
LocalIP:返回本地机器采用“点分十进制”格式的IP地址;
LocalPort:本地计算机通讯应用程序的端口;
RemoteHost:远程机器名;
RemoteHostIP:远程机器的IP地址;
RemotePort:远程机器通讯应用程序端口;
SocketHandle:Winsock API的句柄参数;
State:连接的当前状态;
Protocol:设置使用的协议(TCP或UDP)。
TCP或UDP采用:TCP是一种面向连接的服务，在文件传输时会先行建立连接，通过链接提供双向、有序且无重复的数据流服务、以及流量控制、差错检测和纠错等服务，从而确保文件传输的正确性;UDP则是一种无连接的服务，它在传输文件时不会确保传输端的文件能够正确无误的传送到接收端，所以当使用UDP时，通常要自己作接收确认的工作。该系统发送的数据比较小，而且多用在本地的局域网内，利用UDP协议无需建立连接占用的资源少，编程简单的优势，采用UDP协议向服务器请求资料。
(2) VB程序启动且立即设置Winsock属性的程序设计
Private Sub Form_load()
Winsock1.Protocol = sckUDPProtocol
Winsock1.RemoteHost = "192.168.1.168"
Winsock1.RemotePort = 500
End Sub
(3) 采用轮询方法向服务器请求数据的程序设计
Private Sub Timer1_Timer()
Winsock1.SendData (Chr(2)+ “014610R00000”+“70”+chr(3))
End Sub
(4) 处理服务器响应信息，进行字符处理，得到十进制的各项数据的程序设计
Private Sub Winsock1_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim InRbuf As String
Dim InR(0 To 9) As String
Winsock1.GetData InRbuf
InRbuf = Mid(Buf, 4, 44)
For K = 0 To 9
InR(K) = Val("&H" + Mid(InRbuf, 4 * (K + 1), 4)) `数据处理，R0-9放于InR(0-9)
Next
Text1.Text = InR(0)
End Sub
5.2 Excel数据写入和VB界面设计
在该功能设计中，在VB中引用了Microsoft Excel 11.0 Object Library，另外配合Exc el的VBA(宏)操作快速把数据写入Excel，极其方便销售数据的统计，Excel部分界面如图5所示，VB部分源码如下:
图5 Excel界面
Set xlApp = CreateObject("Excel.Application")
`创建EXCEL应用类
xlApp.Visible = False
`设置EXCEL不可见
Set xlBook = xlApp.Workbooks.Open("c:\ Sale.xls") `打开EXCEL工作簿
Set xlsheet = xlBook.Worksheets(1)
`打开EXCEL工作表
xlsheet.Activate `激活工作表
xlsheet.Range("A6:D5000").Value = " "
`清空单元格
xlBook.RunAutoMacros (xlAutoOpen)
`运行EXCEL中的启动宏
xlsheet.Cells(1, 2) = InR(0) `写入A类和
xlsheet.Cells(1, 3) = InR(1) `写入B类和
xlsheet.Cells(1, 4) = InR(2) `写入C类和
xlsheet.Cells(1, 5) = InR(3) `写入D类和
VB界面中实时记录每次发生的售货动作，如图6所示。同时，Excell也在后台同步记录，为直观的判断程序和PLC的连接状态，右上方用一指示灯表示连接情况，正常通讯时，指示灯闪烁，通讯失败则发出特定声响提示使用者。
图6 VB界面设计
6 结束语
采用基于TCP/IP协议的设计，极大的改进了该系统的销售信息收集方式，可以使商场管理人员在办公司就可以掌握该售货机的销售情况，更方便了报表的统计分析。利用局域网的带宽可以同时把数台设备同时接入同一电脑。另外，通过Internet，同样可以实现该设备的远程监控或更进一步的PLC程序调试等。
企业网络规划和设计方案 目录 一、工程概况 (2) 1、工程详述 (2) 2、项目工期 (3) 二、需求分析 (3) 1、网络要求 (3) 2、系统要求 (5) 3、用户要求 (5) 4、设备要求 (6) 三、网络系统设计规划 (6) 1、网络设计指导原则 (6) 2、网络设计总体目标 (7) 3、网络通信联网协议 (7) 4、网络IP 地址规划 (8) 5、网络技术方案设计 (8) 6、网络应用系统选择 (13) 7、网络安全系统设计 (14) 8、网络管理维护设计 (14)
四、网络布线系统设计 (14) 1、布线系统总体结构设计 (14) 2、工作区子系统设计 (15) 3、水平子系统设计 (15) 4、管理子系统设计 (16) 5、干线子系统设计 (16) 6、设备间子系统设计 (16) 7、建筑群子系统设计 (16) 一、工程概况 1、工程详述 集团总部公司有1000 台PC；公司共有多个部门，不同部门的相互访问要有限制，公司有自己的内部网页与外部网站；公司有自己
的OA 系统；公司中的台机能上互联网；核心技术采用VPN ；集团包括六家子公司，包括集团总部在内共有2000 多名员工；集团网内部覆盖7 栋建筑物，分别是集团总部和子公司的办公和生产经营场所，每栋建筑高7 层，都具有一样的内部物理结构。一层设有本建筑的机房，少量的信息点，供未来可能的需求使用，目前并不使用(不包括集团总部所在的楼)。二层和三层，每层楼布有96 个信息点。四层到七层，每层楼布有48 个信息点，共3024 个信息点。。每层楼有一个设备间。楼内综合布线的垂直子系统采用多模光纤，每层楼到一层机房有两条12 芯室内多模光纤。每栋建筑和集团总部之间通过两 条12 芯的室外单模光纤连接。要求将除一层以外的全部信息点接入 网络，但目前不用的信息点关闭。 2、项目工期 2009 年5 月28 日-------2009 年6 月28 日 二、需求分析 1、网络要求 满足集团信息化的要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息 通路；具有良好的性能，能够支持大容量和实时性的各类应用；能够 可靠运行，具有较低的故障率和维护要求。提供网络安全机制，满足 集团信息安全的要求，具有较高的性价比，未来升级扩展容易，保护
以太网EMC接口电路设计及PCB设计 我们现今使用的网络接口均为以太网接口，目前大部分处理器都支持以太网口。目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口，10M应用已经很少，基本为10/100M所代替。目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口，且基本应用于工控领域，因工控领域的特殊性，所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控制和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成。大部分处理器内部包含了以太网MAC控制，但并不提供物理层接口，故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。面对如此复杂的接口电路，相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。 下图1以太网的典型应用。我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线，下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。 图1 以太网典型应用 1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图，下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。 图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考 a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围，PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短，但有时为了
顾全整体布局，这一点可能比较难满足，但他们之间的距离最大约10~12cm，器件布局的原则是通常按照信号流向放置，切不可绕来绕去； b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计，通常每个电源端都需放置一个退耦电容，他们可以为信号提供一个低阻抗通路，减小电源和地平面间的谐振，为了让电容起到去耦和旁路的作用，故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小，保证引线电感尽量小； c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚，保证引线最短，分布电感最小； d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置，走线短而粗（≥15mil）； e)变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地，隔离区域100mil以上，且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。这样做分割处理，就是为了达到初、次级的隔离，控制源端的干扰通过参考平面耦合到次级； f)指示灯的电源线和驱动信号线相邻走线，尽量减小环路面积。指示灯和差分线要进行必要的隔离，两者要保证足够的距离，如有空间可用GND隔开； g)用于连接GND和PGND的电阻及电容需放置地分割区域。 2.以太网的信号线是以差分对（Rx±、Tx±）的形式存在，差分线具有很强共模抑制能力，抗干扰能力强，但是如果布线不当，将会带来严重的信号完整性问题。下面我们来一一介绍差分线的处理要点： a)优先绘制Rx±、Tx±差分对，尽量保持差分对平行、等长、短距，避免过孔、交叉。由于管脚分布、过孔、以及走线空间等因素存在使得差分线长易不匹配，时序会发生偏移，还会引入共模干扰，降低信号质量。所以，相应的要对差分对不匹配的情况作出补偿，使其线长匹配，长度差通常控制在5mil以内，补偿原则是哪里出现长度差补偿哪里； b)当速度要求高时需对Rx±、Tx±差分对进行阻抗控制，通常阻抗控制在100Ω±10%； c)差分信号终端电阻（49.9Ω，有的PHY层芯片可能没有）必须靠近PHY层芯片的Rx±、Tx±管脚放置，这样能更好的消除通信电缆中的信号反射，此电阻有些接电源，有些通过电容接地，这是由PHY芯片决定的； d)差分线对上的滤波电容必须对称放置，否则差模可能转成共模，带来共模噪声，且其走线时不能有stub ，这样才能对高频噪声有良好的抑制能力。
?以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书 一、UTP（非屏蔽网线）的介绍 非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。 用来衡量UTP的主要指标有： 1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。 2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。 3、直流电阻。 4、衰减串扰比（ACR）。 5、电缆特性。 二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。 1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图 网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。 2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图
网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。 3、网口指示灯电路原理图 带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。 注意点： 1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。 2）、芯片侧中间抽头需要通过磁珠串接电源，并且注意每一路接一个磁珠，并通过电容0.01-0.1uf接数字地。 3）、点灯部分电路，link和ACT灯走线要加磁珠处理，同时供电电源也要加磁珠处理。但所有显示驱动灯的电源可以共用一个磁珠。 4）、变压器与连接器部分的匹配电阻75欧姆和50欧姆精度可以放低到5％。
CompanyIS公司网络设计方案 班级：信管1班 组员：曹斯然、黄一帆
一、需求分析 此网络方案设计的背景是一集团公司，由1个总部和5个分部组成。公司总部为六层楼，一楼迎宾大厅，二楼市场开发中心，三楼研发中心，四楼为会计部，五楼为网络中心,六楼为会议室（已实现无线网络覆盖）以及公司的高层管理人员办公区。分部1（共有5个分部但本报告中仅举其一为例）分为前台和后台。前台包括服务台和会计部，后台下设有维修部。 该公司需建立自己的公司网站、用以向外发布信息与商谈网络业务。总部与各分部之间需保持联系、共享资源。总部与各分部均各自设有总经理总管业务并保持保密性交流联系，能够进行视频会议。其中各个会计部需有较高的保密性、由各自的总经理直接管辖。公司还应设立有自主的邮件系统、数据库；此外公司网络需有较良好的网络扩展性和保密性。此外，我们设定只有经理有接入INTERNET权限，普通员工不能连接外网。 基于以上需求，我们为该公司做了如下规划： ·将总部按照部门划分子网，以二层交换机集成每层的计算机，再集成汇入该核心交换机（第三层交换机）；分部的设置同于总部。将路由作为分部和总部的边际结点以相连形成整个公司的网络。在接入层使用交换机、分布层使用路由，以提高信息交换的效率、减少广播风暴和信息冲突造成的延迟和错误。 ·在公司内部，我们应用虚拟局域网（VLAN）技术实现各自会计部、各层经理的保密性需求及权限设置（以第三层交换机上的虚拟子网设置实现分属于不同二层交换机下的经理间的保密性通讯；其中会计部经理与总经理的端口接入方式为Hybrid混合模式以使其能够同时位于会计部VLAN与经理VLAN之中，使得公司高层对公司财务的直接监控与管理）。在与外网连接的部分，设置了防火墙以防止外部网络病毒侵袭公司系统。此外，我们运用ACL访问控制列表限制了公司各数据库服务器的访问权限，以保证公司机要信息的安全；此外我们还利用ACL 访问控制列表拒绝公司除经理以外的员工接入INTERNET，来对公司的网络连接进行控制。 ·为公司配备了邮件系统服务器和DNS服务器，会计部特设有独立的会计部
以太网口PCB布线经验分享 目前大部分32 位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由 MAC 控制器和物理层接口（Physical Layer ，PHY ）两大部分构成，目前常见的以太网接口 芯片，如LXT971 、RTL8019 、RTL8201、RTL8039、CS8900、DM9008 等，其内部结构也 主要包含这两部分。 一般32 位处理器内部实际上已包含了以太网MAC 控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。 常用的单口10M/100Mbps 高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971 等，均提供MII 接口和传统7 线制网络接口，可方便的与CPU 接口。以太网物理层接口器件主 要功能一般包括：物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX 编码/ 解码器和双绞线媒体访问单元等。 下面以RTL8201 为例，详细描述以太网接口的有关布局布线问题。 一、布局 CPU M A RTL8201 TX ± 变 压 RJ45 网口 器 C RX± 1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短. 2、RTL8201的复位信号Rtset 信号（RTL8201 pin 28 ）应当尽可能靠近RTL8021,并且，如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-, 和时钟信号。 3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O 端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性 元件周围. 4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便，这一点经常被放弃。但是，保持Tx±, Rx±信号走线的对称性是非常重要的，而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内，最大约10~12cm。 5、Tx+ and Tx- (Rx+ and Rx-) 信号走线长度差应当保持在2cm之内。 二、布线 1、走线的长度不应当超过该信号的最高次谐波( 大约10th) 波长的1/20 。例如：25M的时钟走线不应该超过30cm，125M信号走线不应该超过12cm (Tx ±, Rx ±) 。 2、电源信号的走线( 退耦电容走线, 电源线, 地线) 应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径 最好稍大一点。 3、每一个电容都应当有一个独立的过孔到地。 4、退耦电容应当放在靠近IC的正端（电源），走线要短。每一个RTL8201 模拟电源端都需要退耦电容(pin 32, 36, 48). 每一个RTL8201 数字电源最好也配一个退耦电容。 5、Tx±, Rx ±布线应当注意以下几点: (1)Tx+, Tx- 应当尽可能的等长，Rx+, Rx- s 应当尽可能的等长； (2) Tx±和Rx±走线之间的距离满足下图: (3) Rx±最好不要有过孔, Rx ±布线在元件侧等。
第二部分ATM主干和快速以太网交换至桌 面设计方案
第一章概述 根据用户提出的需求，在第一部分中，我们针对ATM交换至桌面进行了方案设计投标。ATM交换至桌面具有高效高速的性能特征，但是投资巨大，要求用户一次性投入进行如此大规模的ATM网络建设对用户而言是很重的负担，而且在用户目前的网络用户数量不大的情况下也没有必要采用ATM交换至桌面的方式。 我们从实际情况出发，一方面保证用户的初期网络规模（40个工作站点左右）下的网络高速高效传输，另一方面保护用户投资，留有系统良好的扩展余地，将用户的网络设计了ATM主干传输，快速以太网（Fast Ethernet）交换至桌面的解决方案。ATM交换至桌面的传输速率为155Mbps，快速以太网为100Mbps，在用户当前的网络规模和数据流量的条件下完全能够满足需求。
第二章网络结构 联想天鹤600 网络结构图如下所示： 网络主交换机采用3 CoreBuilder 7000HD，与ATM交换至桌面的解决方案向上兼容，用户可以在需要时平滑过渡到ATM交换至桌面的方案。主交换机和二级交换机之间采用622M多模ATM交换连接，服务器与主交换机之间采用155M
多模ATM交换连接，保证了数据的高速传输。 二级交换机采用3 3C16980可堆叠式10/100M交换机+ATM交换模块，至桌面的传输速率为100Mbps，在目前条件下完全可以满足需要。在将来的应用中可用于第三级交换。
第三章网络设备 3.1 ATM主干交换机 ATM主干交换机采用3公司的CoreBuilder 7000HD交换机，具体配置：
目录 1目的 (3) 2范围 (3) 3定义 (3) 3.1以太网名词范围定义 (3) 3.2缩略语和英文名词解释 (3) 4引用标准和参考资料 (4) 5以太网物理层电路设计规范 (4) 5.1：10M物理层芯片特点 (4) 5.1.1：10M物理层芯片的分层模型 (4) 5.1.2：10M物理层芯片的接口 (5) 5.1.3：10M物理层芯片的发展 (6) 5.2：100M物理层芯片特点 (6) 5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6) 5.2.2：100M物理层芯片的分层模型 (6) 5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程 (8) 5.2.4：100M物理层芯片的寄存器分析 (8) 5.2.5：100M物理层芯片的自协商技术 (10) 5.2.5.1：自商技术概述 (10) 5.2.5.2：自协商技术的功能规范 (11) 5.2.5.3：自协商技术中的信息编码 (11) 5.2.5.4：自协商功能的寄存器控制 (14) 5.2.6：100M物理层芯片的接口信号管脚 (15) 5.3：典型物理层器件分析 (16) 5.4：多口物理层器件分析 (16) 5.4.1：多口物理层器件的介绍 (16) 5.4.2：典型多口物理层器件分析。 (17) 6以太网MAC层接口电路设计规范 (17) 6.1：单口MAC层芯片简介 (17) 6.2：以太网MAC层的技术标准 (18) 6.3：单口MAC层芯片的模块和接口 (19) 6.4：单口MAC层芯片的使用范例 (20) 71000M以太网（单口）接口电路设计规范 (21) 8以太网交换芯片电路设计规范 (21) 8.1：以太网交换芯片的特点 (21) 8.1.1：以太网交换芯片的发展过程 (21) 8.1.2：以太网交换芯片的特性 (22) 8.2：以太网交换芯片的接口 (22) 8.3：MII接口分析 (23) 8.3.1：MII发送数据信号接口 (24) 8.3.2：MII接收数据信号接口 (25) 8.3.3：PHY侧状态指示信号接口 (25) 8.3.4：MII的管理信号MDIO接口 (25) 8.4：以太网交换芯片电路设计要点 (27) 8.5：以太网交换芯片典型电路 (27) 8.5.1：以太网交换芯片典型电路一 (28)
工业以太环网设计方案 1.1概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。
控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为 了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232 RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势： 随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高， 比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。 以太网技术具有相当高的数据传输速率（目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太 网交换机），能提供足够的带宽； 能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架； 支持交互式和开放的数据存取技术；沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；
以太网接口EMC设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。 二、接口电路原理图的EMC设计 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 接口电路设计概述： 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC设计说明： （1） 电路滤波设计要点： 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01μF~0.1μF。 百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 （2） 电路防雷设计要点： 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。注意选择半导体放电管，要注意器件“断态电压、维持电流”均要大于电路工作电压和工作电流。 根据测试标准要求，对于非屏蔽的平衡信号，不要求强制性进行差模测试，所以对于差模1KV以内的防护要求，可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击，不需要增加差模防护器件。 接口电路设计备注： 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连。
一个中小企业网络规划与设计的方案 网络工程设计方案需要一个中小企业网络规划与设计的方案 (１）公司有1000 台PC （2）公司共有多个部门，不同部门的相互访问要求有限制，公司有若干个跨省的分公司 （3）公司有自己的内部网页与外部网站 (４）公司有自己的ＯA 系统 (５) 公司中的每台机能上互联网 （6)核心技术采用VＰN 根据以上 6 个方面的要求说明提出一个网络设计方案 目录 前言 一、项目概述 二、需求概述 三、网络需求 １。布线结构需求 2。网络设备需求 3．IＰ地址规划 四、系统需求 1．系统要求 ２.网络和应用服务 五、存储备份系统需求
1。总体要求 2．存储备份系统建设目标 3.存储系统需求 ４．备份系统需求 六、网络安全需求 1.网络安全体系要求 2.网络安全设计模型 前言 根据项目招标书的招标要求来细化为可执行的详细需求分析说明书,主要为针对项目需求进行深入的分析,确定详细的需求状况以及需求模型，作为制定技术设计方案、技术实施方案、技术测试方案、技术验收方案的技术指导和依据 一、项目概述 １。网络部分的总体要求: 满足集团信息化的要求，为各类应用系统提供方便、快捷的信息通路。 良好的性能,能够支持大容量和实时性的各类应用。 能够可靠的运行,较低的故障率和维护要求。 提供安全机制,满足保护集团信息安全的要求. 具有较高的性价比。 未来升级扩展容易,保护用户投资。 用户使用简单、维护容易。 良好的售后服务支持。 2。系统部分的总体要求: 易于配置：所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的,并保障客户端的方便使用; 更广泛的设备支持：所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备; 稳定性及可靠性:系统的运行应具有高稳定性，保障7＊24的高性能无故障运行。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a83597472.html, 嵌入式系统的以太网接口设计 作者：于申申 来源：《硅谷》2011年第17期 摘要：随着网络和嵌入式系统的发展，嵌入式系统与网络的结合已经成为最新的研究方向。使用处理器S3C44B0X和以太网接口芯片RTL8019AS，设计一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案。这种设计结构简单，实现方便，具有很好的实用价值。 关键词： S3C44BOX； RTL8019AS； uCLinux操作系统 中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0910067－01 目前，随着计算机技术、通信技术的飞速发展，以太网以它的普遍性及低廉的接口价格，已经作为一种最通用的网络，广泛应用于生产和生活中。使得我们在计算机进行网络互连的同时，许多领域的嵌入式设备如工业控制、数据采集、数控机床和智能仪表等也有接入网络的需求。伴随着信息家电出现，嵌入式设备的网络化必将拥有更广阔的发展前途。在这个过程里，首先要解决的是嵌入式设备如何实现网络互连。 本文基于常用的嵌人式处理器S3C44B0X和以太网驱动器RTL8019AS以及μClinux系统设计了一款嵌人式以太网接口。该方案和其它设计比较具有高性能、低功耗、软硬件易扩展特点，是当前及今后工业以太网控制器的理想选择方案。本设计的特点是，既可仅用于嵌人式以太网驱动设备，方便简单，又可进行扩展其他模块，必要时可以移植操作系统，应用于其他复杂领域。 1 芯片简介 1.1 S3C44B0X芯片概述 系统的CPU采用S3C44B0X，它是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器，采用了ARM7TDMI内核，0.25um工艺的CMOS标准宏单元和存储编译器。S3C44B0X还采用了一种新的总线结构，即SAMBA-II（三星ARM嵌入式微处理器总线结构）。S3C44B0X[1]通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了系统电路中外围元器件配置，从而最小化系统的成本，它为一般应用提供了高性价比和高性能的微处理器解决方案。 由于S3C44B0X微处理器集成了丰富的外设，非常适合控制管理。而μClinux系统又可对多种硬件资源进行控制，加之S3C44B0X对μClinux操作系统的完美支持，故采用了三星公司S3C44B0X芯片作为微处理器。
光纤以太网 一、什么是光纤以太网 光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行，包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps，但在此情况下，这些连接必须以全双工速度(例如双向10Mbps)运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速率限制功能，以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽(即所谓的“暗光纤”)、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行，尽管它们可以互联共享的LAN。 二、光纤通讯、以太网、光纤以太网的区别 光纤通讯光纤通讯（Fiber-optic communication）也作光纤通信,是指一种利用光与光纤（optical fiber）传递资讯的一种方式。属于有线通信的一种。光经过调变（modulation）后便能携带资讯。 以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网，采用的是CSMA/CD 访问控制法，它们都符合IEEE802.3。 光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行，包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps，但在此情况下，这些连接必须以全双工速度(例如双向10Mbps)运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速率限制功能，以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽(即所谓的“暗光纤”)、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行，尽管它们可以互联共享的LAN。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。该技术可以适用于任何光传输
工业以太环网设计方案 1.1 概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1 设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动
化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。 控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2 控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1 技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232，RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势： 随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高，比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。以太网技术具有相当高的数据传输速率(目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太网交换机)，能提供足够的带宽；
实时嵌入式系统 以太网接口及应用
网络层次模型
以太网层次模型
以太网层次功能 物理层：物理层：定义了数据传输与接收所需要的光与电信号光与电信号，，线路状态线路状态，，时钟基准时钟基准，，数据编码电路等编码电路等。。并向数据链路层设备提供标准接口准接口。。 数据链路层数据链路层：：提供寻址机制提供寻址机制，，数据帧的构建，数据差错检查数据差错检查，，传输控制传输控制。。向网络层提供标准的数据接口等功能提供标准的数据接口等功能。。
IP 层IP 数据报 以太网的MAC 帧格式在帧的前面插入的8 字节中的第一个字段共7 个字节，是前同步码，用来迅速实现MAC 帧的比特同步。 第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC 帧。 MAC 帧物理层 MAC 层以太网V2 MAC 帧 目的地址源地址类型数据FCS 6624字节 46 ~ 150010101010101010 10101010101010101011前同步码帧开始 定界符7 字节 1 字节… 8 字节 插 入 为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比MAC 帧还多8 个字节
以太网接口的构成 从硬件的角度看，从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC MAC控制器和物理层接口控制器和物理层接口控制器和物理层接口（（Physical Layer Physical Layer，，PHY PHY））两大部分构成两大部分构成。。 嵌入式网络应用的两种方案 处理器加以太网接口芯片处理器加以太网接口芯片。。芯片如芯片如RTL8019RTL8019RTL8019、、RTL8029RTL8029、、RTL8139RTL8139、、CS8900CS8900、、DM9000DM9000等等，其内部结构也主要包含这两部分部结构也主要包含这两部分。。 自带自带MAC MAC MAC控制器的处理器加物理层接口芯片控制器的处理器加物理层接口芯片控制器的处理器加物理层接口芯片。。如DP83848DP83848、、BCM5221BCM5221、、ICS1893ICS1893等等。
政务办公网络设计方案 第一章概述 目前，全球已掀起一股信息高速公路规划和建设的高潮，作为其雏形，国际互联网上相连的计算机已近达数千万台，全球有数亿人在Internet上进行信息交换和各种业务处理。Internet上积累了大量信息资源，这些资源涉及人类面对和从事的各个领域、行业及社会公用服务信息。成为信息时代全球可共享的最大信息基地。 当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网和内部网技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算时代。人们传统的交互和工作模式正在改变。处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便。更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。 政府办公网网络建设的目标简而言之是将政府办公网内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成政府办公网园区内部的Intranet系统，对外 通过路由设备接入广域网。 建设政府办公网网络不是一件容易的事情，要经过周密 的论证、谨慎的决策和紧张的施工。当一堆设备变成网络的时候，大部分办公人员的满腔热情也慢慢地冷却凝固。政府办公网网络建成了，各种问题也不断涌现：设计目标根本无法实现，没有合适的应用软件，许多设想根本无法实施，后续的维护费用不堪承受等等。
我们针对计算机网络提出的需求，结合我们多年来建设各类系统集成项目的实际经验，提出计算机网络建设的设计方案，希望能最好地解决用户的实际应用问题。同时由于我们对用户的具体情况的认识可能存在偏差，因此整个方案在实施过程中有可能需要与用户进行进一步的沟通。 第二章系统分析 一、政府办公网网的设计目标 由于网络是一个新概念，在国内发展还不成熟，所以无论是办公、媒体，还是计算机业界，对网络都缺乏全面深入的理解和认识，并都带有一定的盲目性和偏见，不知道金杯网络应该起什么作用。 网络缺乏相应的应用软件。现在所谓的网络多是一些系统集成商基于先进的硬件设备提出的解决方案，是设备集成。由于网络技术是一门比较新的技术，致使许多人产生了"重视硬件，轻视软件"的想法，国内斥资开发这方面软件的软件公司也很少，造成了软件匮乏的局面。只注重有形的网络的建设而忽略了无形的文化的建设是网络失败的最关键的原因。这里所指的"无形的文化"是指人们的观念、工作方式、利益结构、办公的管理运作模式等看不见、摸不着的东西。从某种意义上讲，网络的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题，而是会引申到更深的层次，也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。 网络方案越昂贵越好吗？作为主管人员必须研究，以后
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第1章设计概述 现状分析 校园网络建设的目的在于提供信息的传递速率和效率，在于使教师能更有效，更方便地教，学生能更主动，更积极地学，从而提升整个学校的现代化教育，教学水平。校园网是“数字化校园”的传输平台，一个可靠，高效，安全的网络是建设数字化校园的坚实基础。随着高校信息化的深度发展，学校的教学办公和管理等活动将越来越依赖校园网络。因此构建一个高效，实用，稳定可靠，安全的网络平台，是高校网络建设考虑的重点。 网络需求分析 校园网是学校进行教育教学、科研、各项管理工作和各类信息交流沟通的应用平台，是一个集成相关软件系统和硬件设备于一体的具有综合功能的宽带计算机局域网，为学校提供了一个日常教学、科研、管理和通讯的综合性网络应用环境。进入信息时代需要培养学生的一种重要能力就是获取信息和处理信息的能力，网络正是架起了一座交流和获取信息的桥梁。毋庸置疑，在21世纪，中国每一所学校都应该建立起自己的校园网。通过校园网将计算机应用于教学的各个环节，从而师生可以通过校园网络进行备课、教学、查阅资料、多媒体教学软件开发与演示、师生之间互相通信、浏览因特网等，所以它对于提高教学质量，推动教育现代化起着不可估量的作用。毫无疑问，校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段，是实现教育现代化的基本工具。
信息点统计 表1-1 第2章网络系统设计 设计思想 校园网总体设计方案的科学性，应该体现在能否满足以下基本要求方面： （1）整体规划安排； （2）先进性、开放性和标准化相结合； （3）结构合理，便于维护； （4）高效实用； （5）能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。 设计目标 具体的设计目标是：建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连；系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。
XX公司网络设计方案 1、用户需求 XX公司网络需求主要有以下几点： (1) 共有A、B、C、D、E、F六个部门，分别拥有20、30、45、35、25、5台计算机。 (2) A、B、C、D、E部门都有各自独立的文件服务器，且文件服务器通常不允许跨部门访问。 (3) F部门的计算机可以访问A、B、C、D、E五个部门的文件服务器。 (4) 公司内部的计算机间采用公司内部的电子邮件系统和IM（即时通讯）系统联系。 (5) 公司内部网络与Interner之间采用100Mb/s光纤接入。 (6) 公司内部架设Web服务器，对Internet提供公司的形象和电子商务服务。 (7) 为保证安全，Internet与公司内部网络间应该采用防护措施，防止外界对内部网络未经授权的访问。 (8) 如有必要，可根据需要在网络中增添其他功能服务器。 2、用户需求分析 根据XX公司部门的分布情况，在结构化布线方案中，信息主干线采用单模光纤，构成公司的一级网络链路。部门之间采用朗讯超5类结构化双绞线布线系统，这是因为超5类结构化双绞线布线系统具有高可靠性，确保系统完全满足语音、高速数据网络的通信需求，且结构灵活、方便，对建筑物内不同系统应用提供完全开放式的支持。公司内部网络与Interner 之间采用100Mb/s光纤接入。 3、设计目标 (1)先进性：系统具有高速传输的能力。公司内部网络与Interner之间的传输速率达到 100Mb/s，水平系统传输速率达到100Mb/s,满足现在和未来数据的信息传输的需求；主干系统传输速率达到1000Mb/s,同时具有较高的带宽，满足现在和未来的图像、影像传输的需求。 (2)灵活性：系统具有较高的适应变化的能力。当用户的物理位置发生变化时可以在非常简 便的调整下重新连接；布线系统适应各种计算机网络结构，如以太网、高速以太网、令牌环网、ATM网等。布线系统且具有一定的扩展能力。 (3)实用性：系统具有使用方便、简单、低成本、易扩展的特点。布线系统应在满足各种需 求的情况下尽可能降低材料成本；布线系统具有操作简单、使用方便、易于扩展的特点。 4、设计标准、规范和原则
以太网接口EMC 设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP ）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计以太网口的EMC 设计方案。 二、接口电路 原理图的EMC 设计 本方案由电磁兼容设计平台（EDP ）软件自动生成 百兆以太网接口2KV 防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV 防雷滤波设计 接口电路设计概述： 本方案从EMC 原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV ，差摸1KV 的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC 设计说明：（1） 电路滤波设计要点： 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01μF~0.1μF。 百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 （2） 电路防雷设计要点： 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。注意选择半导体放电管，要注意器件“断态电压、维持电流”均要大于电路工作电压和工作电流。 根据测试标准要求，对于非屏蔽的平衡信号，不要求强制性进行差模测试，所以对于差模1KV以内的防护要求，可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击，不需要增加差模防护器件。 接口电路设计备注： 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连。