PLC光纤通信方案概述.doc

方案一(以太网方案一)ISA总线LC型连接器SERDES总线SFPDM9000MCU多模双纤光纤SC型连接器19模块DM9000整合了以太网通信中的MAC层和物理层。其与微处理器之间为通用的总线接口（地址、数据、控制），支持8位、16位、32位数据宽度。DM9000的物理层提供了SERDES接口，用于与光纤模块的链接。其提供了10M/100M自适应功能，并且可通过配置选择通信的介质为光缆或电缆。由于DM9000的上述特性，在本方案中对MCU的选择是比较丰富的。DM9000的100BASE-FX特性决定了我们选择155M速率的SFP模块。可供选择的模块较多，价格区间在140300之间，视通讯的距离而定（只限国内产品）。SFP采用LC型连接头，所接光纤为LC型多模双纤光纤。SFP模块标准封装为14.2*63.2*12.3（单位：mm）。与SFP模块功能相同但封装不同的19模块可与SFP替换使用。需要与之相应替换的是将LC型光纤连接器换成SC型连接器。19模块的价格在60180之间，视通讯的距离而定（只限国内产品）。19模块的标准封装为25.3*40*9.8（单位：mm）。上述对于SFP或19模块的选择也必须注意其电口的输入、输出信号为PECL电平。此方案中DM9000价格为14元，SFP价格为120元（成都网动），19模块的价格为80元。光纤跳线的价格为78元每米。19模块SFP模块方案二(以太网方案二)SERDESTBISC型连接器19模块LC型连接器多模双纤光纤SFPTLK2201MPC8560TLK2201芯片是支持TBI和RTBI两种接口的单信道吉比特以太网络收发器。它是业界第一批符合802.3规格的2.5V器件，无须任何外接电容，这可以节省电路板面积，减少零件的数目，从而降低产品的成本。此外，该芯片的功耗也相当低。MPC8560内部集成了两个处理模块：一个高性能嵌入式PowerPC e500内核和一个通信处理模块（CPM）。此外，该芯片还提供了片内缓存、DDR控制器、可编程中断控制器、通用I/O口、DMA和I2C等多种接口控制器。此外，MPC8560还增加了两个三速以太网控制器（Three-Speed Ethernet Controller，TSEC），实现了10Mb/s、100Mb/s和1Gb/s三种不同速度的以太网协议接口控制。吉比特以太网的物理层接口标准主要有四种：GMII、RGMII（Reduced GMII）、TBI（Ten-Bit Interface）和RTBI（Reduced TBI）。GMII是标准的吉比特以太网接口，它位于MAC层与物理层之间。对于TBI接口， PCS子层的功能将由MAC层芯片实现，在降低PHY 芯片复杂度的同时，控制线也比GMII接口少。此外，TBI接口的PHY芯片比GMII接口的PHY芯片成本低很多。对于同时提供GMII和TBI两种接口的芯片，推荐使用TBI接口设计方案。在此方案中由于TLK2201连接光模块的信号电平为LVPECL，所以在选择光模块的同时，要注意电平的匹配。光模块的速率应为1.25Gbit/s。此方案中TLK2201价格为35元，SFP价格为120元，19模块的价格为80元。光纤跳线的价格为78元每米。方案三（sercos总线）SERCON816主站PSERCON816从站光电接口PSERCON816从站光电接口PSERCON816从站光电接口光电接口PSERCOS总线采用环型拓扑结构，如上图所示。每个环路由一个主站和多个从站组成，每个从站可以连接一个或多个伺服装置。理论上，一个主站最多可以控制254个伺服装置。但实际应用中，每个主站控制的伺服装置总数受通讯周期时间、运行模式、数据传输率等诸多因数的影响。SERCOS 接口支持的运行模式有位置控制、速度控制和转矩控制，不同的轴可以采取不同的运行模式。每个轴可以有一个主运行模式和三个辅助运行模式，并且在运行过程中可以动态切换运行模式。采用SERCOS接口，可以大大简化连线和控制硬件，使调试更加方便。由于使用光纤连接，可以彻底消除传输过程中的电磁干扰，实现远距离控制。此方案中SERCON816可与多种类型MCU连接。光电接口，发射器为F-SMA 660nm