CN201489525U - 利用双绞线通信实现计算机远距离通信的pci通信卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用双绞线通信实现计算机远距离通信的PCI通信卡，包括PCI接口芯片、变压器和时钟，其特征是：它还配置了与PCI接口芯片的接口连接的PHY芯片、与PHY芯片的接口连接网桥芯片、与网桥芯片的接口连接的FPGA芯片和与FPGA芯片连接的数字用户接口芯片，数字用户接口芯片的数字接口通过四根信号线连接到FPGA芯片上，其线路接口经过变压器、过电压保护器、过电流保护器连接到外部双绞线，时钟的***脚与FPGA芯片的全局时钟脚相连，RAM连接到网桥的RAM接口。该通信卡使用方便，抗干扰能力强，可满足语音、传真等要求，实现无中继长距离地PCI通信，能工作在Windows操作***中。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCI通信卡，具体是利用双绞线通信实现计算机远距离通信的PCI通信卡。
背景技术
当前通信卡是基于PCI总线且利用的是以太网线进行通信的通信卡，它是通过一块PCI桥芯片在PCI总线与RMII总线之间转换实现功能。计算机之间的互联一般都是通过电缆通信，然而因为电缆信号的抗衰减以及抗干扰性能不是很理想，所以使用普通以太网线传输距离一般都在100米以内，如果要延长传输距离，就要使用中继设备。这种方式，因为高昂的成本，使远距离传输不具有实用性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有PCI通信卡传输距离短，实现计算机远距离通信成本高的缺点，而提供一种利用双绞线通信实现计算机远距离通信的PCI通信卡，这种通信卡在无中继的条件下可以实现3公里～5公里较长距离的有效通信。
本实用新型包括PCI接口芯片和与其连接的PCI插针、变压器、时钟，与现有技术不同的是：它还配置了与PCI接口芯片的接口连接的PHY芯片、与PHY芯片的接口连接的网桥芯片、与网桥芯片接口连接的FPGA芯片的数据模块、与FPGA芯片的数据模块连接的数字用户接口芯片、数字用户接口芯片的线路接口经过变压器、过电压保护器、过电流保护器连接到外部双绞线，时钟的***脚与FPGA芯片的全局时钟脚相连，RAM芯片连接到网桥的RAM接口。
所述的时钟包括10.24MHz晶振和50MHz晶振，时钟的输出脚(10.24M时钟输入和50M时钟输入)和FPGA芯片的数据模块的“时钟收”与FPGA芯片的时钟模块相连，FPGA芯片时钟模块的“PCI接口芯片工作时钟”接入PCI接口芯片的时钟输入脚、“PHY工作时钟”接入PHY的时钟输入脚、“网桥工作时钟”接入网桥芯片的时钟输入脚、“数字用户接口芯片工作时钟”接入数字用户接口芯片的时钟输入脚、“数据时钟”接入FPGA芯片的数据模块，数字用户接口芯片的CDO信号和FPGA链路检测模块的“寄存器输出接口”相连、“链路指示信号”连接到外部指示灯。FPGA芯片的初始化模块的“PCI接口芯片复位”连接到PCI接口芯片的复位脚、“PHY芯片复位”连接到PHY芯片的复位脚、“网桥芯片复位”连接到网桥芯片的复位脚，“状态控制信号”连接到数字用户接口芯片。FPGA芯片的初始化模块“时钟模块初始化信号”连接到FPGA芯片的时钟模块、“数据模块初始化信号”连接到FPGA芯片的数据模块。
所述的FPGA芯片现场可编逻辑阵列，由初始化模块、链路检测模块、数据模块和时钟模块组成，初始化模块、数据模块、时钟模块相互连接；链路检测模块与数字用户接口芯片和发光二极管相连；初始化模块与PCI接口芯片、PHY芯片、网桥、数字用户接口芯片相连；数据模块与网桥和数字用户接口芯片相连；时钟模块和外部时钟和PCI接口芯片、PHY芯片、网桥、数字用户接口芯片相连。各模块的功能是：初始化模块：***上电时，对PCI接口芯片、PHY、网桥复位，通过“状态控制信号”初始化数字用户接口芯片，确定其工作速率、主从状态，同时还对FPGA芯片的时钟模块配置，确定其输出时钟频率，对FPGA芯片的数据模块配置，确定其是否加密、加密方式等；链路检测模块：检测线路的速率、主从是否匹配；数据模块：完成数据的转换，加密解密等功能；时钟模块：为PCI接口芯片、PHY芯片、网桥芯片、数字用户接口芯片提供工作时钟，为数据模块提供数据发送时钟。
本实用新型的工作过程是：***上电后，FPGA芯片初始化通信卡中各个芯片，确定通信卡工作的主从状态、通信速率、时钟的选择、时钟的分频。同时，FPGA芯片从数字用户接口芯片的寄存器中读取链路状态，当两台计算机速率、主从设置正确后，FPGA芯片则通过指示灯显示链路连接正常，此时两台计算机可以通信。计算机发送数据时，PCI接口芯片将PCI总线数据转换为以太网数据，经过网桥芯片的转换后，变为HDLC数据。FPGA芯片完成HDLC数据和数字用户接口芯片数字接口数据之间的转换、时钟的管理、加密解密。数字信号经过数字用户接口芯片变为模拟载波信号，通过变压器、过电压保护、过电流保护输出到双绞线。计算机接收数据的流程、数据格式的变换和发送过程相反。
本实用新型通信卡的驱动程序采用WDM(Windows Driver Model)实现。
本实用新型与现有技术相比，具有以下特点：
(1)使用方便，只要将通信卡***计算机的PCI插槽中，一端设置为主模式，一端设置为从模式，即可实现两台计算机远距离点对点通信；
(2)抗干扰能力强，根据双绞线质量的不同，可以在无中继的情况下保证3公里～5公里有效通信；
(3)提供最大160kbit/s的传输速率，可以满足语音、数据，传真等通信业务要求；
(4)本通信卡在FPGA中包含加密模块(也可根据要求去除加密模块)，确保通信安全；
(5)驱动程序采用WDM(Windows Driver Model)实现，开发简单，能工作在Windows98/2000/XP等操作***中；
(6)该通信卡被计算机识别为网络适配器，现有计算机软件资源丰富，操作控制软件开发简单。
附图说明
图1当前以太网适配器的通信卡示意图；
图2为本实用新型基于PCI总线且利用双绞线通信的通信卡结构示意图；
图3为本实用新型应用示意图；
图4为本实用新型FPGA功能模块示意图。
图中：1.PCI接口芯片 2.PHY芯片 3.网桥芯片 4.FPGA芯片 4-1.初始化模块 4-2.链路检测模块 4-3.数据模块 4-4.时钟模块 5.数字用户接口芯片 6.变压器 7.过电压保护器 8、9.过电流保护器 10.配置存储芯片 11.时钟 12.RAM 13.双绞线
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图2所示，本实用新型通信卡是由PCI接口芯片1、物理层器件PHY(Physical LayerInterface Devices)芯片2、网桥芯片3、FPGA芯片4、数字用户接口芯片5、变压器6、过电压保护器7、过电流保护器8、9、配置存储芯片10、时钟11和RAM12组成。PCI接口芯片1为REALTEK公司的RTL8139D芯片，PHY芯片2为IC Plus公司的IP101A芯片，网桥芯片3为NSYS Technologies公司的XBridge2.0芯片、FPGA芯片4为Xilinx公司的3S50芯片、数字用户接口芯片5为ZARLINK公司的MT9172芯片、配置存储芯片10为ATMEL公司的93C46A芯片、变压器6为匝数比为2∶1的变压器、过电压保护器7为SGS-THOMSON公司的THBT200S器件、过电流保护器8、9为XW公司的XW80器件，连接到外部双绞线13，PCI接口芯片1的PCI接口连接到PCI插针，PCI接口芯片1的Attachment Unit接口和PHY芯片2的Cable Transmission接口相连，PCI接口芯片1的EEPROM接口和配置存储芯片相连。PHY芯片2的MII接口和网桥芯片3的MII接口相连，网桥芯片3的HDLC接口和FPGA芯片4相连，所述的FPGA芯片4由初始化模块4-1、链路检测模块4-2、数据模块4-3和时钟模块4-4组成(见图4)；数字用户接口芯片5的数字接口通过数据发、时钟发、数据收、时钟收这四根信号线连接到FPGA芯片4上、数字用户接口芯片5的线路接口经过变压器6、过电压保护器7、过电流保护器8、9连到外部双绞线。配置存储芯片10为EEPROM，与保存通信卡的MAC地址等相关信息。时钟11的时钟输入脚和FPGA芯片4的全局时钟脚相连。RAM芯片12连接到网桥芯片3的RAM接口。
通信时，如图3所示，将本实用新型通信卡插在计算机的PCI总线插槽中，将双绞线将两台计算机连接到一起。计算机安装完驱动程序后，两台电脑即可实现通信。
Claims (2)
1.一种利用双绞线通信实现计算机远距离通信的PCI通信卡，包括PCI接口芯片和与其连接的PCI插针、变压器和时钟，其特征是：它还配置了与PCI接口芯片的接口连接的PHY芯片、与PHY芯片的接口连接网桥芯片、与网桥芯片接口连接的FPGA芯片、与FPGA芯片的数据模块连接的数字用户接口芯片、数字用户接口芯片的线路接口经过变压器、过电压保护器、过电流保护器连接到外部双绞线，时钟的***脚与FPGA芯片的全局时钟脚相连，RAM芯片连接到网桥的RAM接口。
2.根据权利要求1所述的PCI通信卡，其特征是：FPGA芯片由初始化模块、链路检测模块，数据模块和时钟模块组成，初始化模块、数据模块、时钟模块相互连接；链路检测模块与数字用户接口芯片和发光二极管相连；初始化模块与PCI接口芯片、PHY芯片、网桥、数字用户接口芯片相连；数据模块与网桥和数字用户接口芯片相连；时钟模块和外部时钟和PCI接口芯片、PHY芯片、网桥、数字用户接口芯片相连。
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| CN101923831A (zh) * | 2010-09-16 | 2010-12-22 | 深圳市中庆微科技开发有限公司 | 一种led显示控制装置 |
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