解读CO2128以太网信号转换系统电路设计方案

　　如今，单一的信号形式已经没有办法满足实际工程的需要，网络信号、USB总线信号、RS232总线信号以及CAN总线信号等形式是目前应用比较广的总线形式， 但它们之间的互换仍然存在问题， 一直受到复杂的网络协议所限。而对于网络信号的转换， 都得通过复杂的算法才能实现， 因而无法满足对时实性要求较高的场合。

　　本文给出的基于CO2128器件的网络信号转换平台主要通过CO2128提供的端口来实现CAN总线、RS232总线、USB总线及网络端口间的相互转换。设计在保证数据准确的前提下， 减少系统开销和提高速度是本设计的重点。通过设计，进而能够构成一个中型/大型的远程监控/数据传输网络， 其中CAN-以太网设备的功能是实现从CAN总线数据到以太网数据的“透明” 传输。本设计的总体结构如图1所示。

　　

　　图1 系统总体结构框架。

　　但在设计网络接口时， 要十分注意PCB板的信号线布局。通常要把网络变压器放在距离DM9161 和RJ45 插座尽量近的地方， 且距离DM9161不能超过20 mm; 把50Ω的终端电阻放在离网络变压器和DM9161的RX+-， TX+-引脚尽量近的地方。50欧电阻和RX、TX的接地电容需放在DM9161附近， 不能超过10 mm; 25 MHz晶体不能放在重要信号周围。从DM9161的RX到网络变压器和RJ45的走线必须对称、直接、平行并靠拢。不要走直角、走45度。布RX和TX 时， 应避免使用过孔。RX、TX、CLK和电源走线要求尽量短。RX和TX不能交叉， 相距要在3 mm以上，最好在之间布根地线。从DM9161的RX和TX对到RJ45之间不要走任何数字线路。要保持这两对信号远离其它信号和大地。在网络变压器和 RJ45下面决不能有地平面或电源平面。所有RJ45的终端引脚和网络变压器必须紧靠在一起并通过一颗电阻和0.01 uF/2 kV 电容接地。

　　BANDGAP电阻必须布在尽量靠近47和48脚旁边。应避免让任何高速信号位于这个电阻附近。图2所示是本系统物理层和网络接口的硬件电路。

　　

　　图2 物理层及网络接口的硬件电路。

　　本设计中的网络信号接收模块电路和RS232转CAN总线模块电路还可以分别将信号处理后的数据直接送到显示设备输出。另外，本设计的可移植性较强，各个模块电路可以分别安装调试， 因而具有很好的灵活性。