關于RTL8305SB以太網芯片光端機設計的研究

摘 要：由于在安防監控領域當中特別廣泛的應用視頻光端機，出于對多業務能夠進行更好支持，本文通過研究RTL8305SB以太網芯片光端機設計方案，首先對于設計方案進行大致介紹，在此基礎上對RTL8305SB芯片進行介紹，最后針對在CPLD當設計和實現各個相應模塊的框架進行討論。

關鍵詞：安防監控；視頻光端機；以太網

中圖分類號：TP242.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

隨著當前有著越來越高的IP化數據要求，為做到對IP化傳輸需求的更好滿足，本文借助于將以太網數據引入到視頻光端機，從而具備更為完善的光端機設計所擁有的功能，這就可以后續發展提高光端機與多務性拓展視頻監控數據產生有利的影響，也能夠做到位安全防護公共領域提供更為良好的服務。本文通過設計基于以太網芯片光端機，收發視頻設計這是其主要功能，附帶一路接收以太網數據，這就能夠對在光纖中傳輸多業務數據實現，還可以在各種監控領域廣泛應用。

一、系統結構與原理

具體來看，本文所開發的RTL8305SB以太網芯片光端機所具備的原理則可以從兩方面進行分析：一方面首要的就是必須做到緩沖放大處理發送端所發送來的視頻信號，那么將這些信息傳輸至A/D實施轉換模數，在此基礎上把已經進行轉換的數據在CPLD相應的I/O口中進行接入，CPLD內部來對解碼、編碼與申并復用視頻數據的實現；另一方面則是由于在以太網當中的數據部分，通過網絡變壓器處理這些以太網數據之后，做到在以太網芯片當中送入相應的數據，通過以太網對數據進行處理完畢再往CPLD當中送入，通過在CPLD當中與視頻信號兩者匯聚在一起，隨后將其進行并串轉換之后，那么在進行電光轉換的過程當中借助于高速光模塊實施，相應的傳輸則是憑借光纖。那么在整個系統的接收端，這就應該做到串并轉換光模塊所接受的串行數據之后，將這些數據送到CPLD當中，以便能夠做到解復用在CPLD當中實施，在顯示器當中送出視頻數據，相應的以太網接口當中送出相應的以太網數據。

在本文當中所提到的RTL8305SB芯片，該芯片屬于一種將內存進行有效集成，具備五個物理層收發器與五個MAC，以便可以做到對10M/100M傳輸速率相適應。通過對該芯片進行分析，不管是哪個端口往往都會對可選的流量控制提供支持，這就可以做到控制以及半雙工與全雙工雙重設置100M傳輸速率的快速以太網業務，而深入研究就可以了解到IEEE802.3/802.3n的自動協商功能完全相符。RTL8305SB芯片通過對REALTEK公司所擁有的專利技術的有效使用，憑借對UTP端口分配收差分數據發端實施公用，不管是其中的哪個物理層通道內部對曼徹斯特解碼功能與4b/5b編解碼等。

具體來看，這里所提到的RTL8305SB芯片具有X組、Y組以及Port4這三組不同的端口，之前的四個端口能夠比較靈活的劃分成為相互獨立的X組與Y組；如果出現已經選定端口號的情況，那么就能夠借助模式來對引腳實施選擇從而更進一步對操作接口選擇，比如100Base-FX，10/100Base-TX。Port4端口能夠對一個外部的MAC接口提供支持，往往將這樣的一個外部的MAC接口被設置成為MAC模式的MII或者是PHY模式的SNI、MII來對VDSL收發器、HomePNA、路由引擎進行處理。除此之外，為了做到對檢測復雜網絡系統的完成，那么在RTL8305SB芯片當中同樣可以做到將一個回環方法提供給所有的端口為某個可變的CPU。那么RTL8305SB芯片為了維護轉發性能與有效預防沖突，在其中包含著一個1k入口查找表與包換成功能。

二、系統功能介紹

一是設計以太網數據電路。由于以太網端口所傳輸的相應的以太網數據的處理不能直接送到FPGA/CPLD芯片當中，往往FPGA/CPLD芯片進行處理就應該通過物理層收發器實施相應的處理之后向相關的FPGA/CPLD引腳發送。通過接口電路來實施先行處理以太網數據，網絡變壓器首先處理以太網數據，其劃分的作用主要可以歸結為以下三個：第一個作用就是差模、共模噪音及其EMC；第二個作用是共模抑制；第三個作用是隔離電氣，以便有效預防損壞芯片。數據在通過網絡變壓器的作用再接到以太網芯片RTL8305SB的相應引腳端，那么做到對相應模式進行設置。以太網芯片緩沖處理與交換以太網數據包數據之后，那么就把相應的數據發送到FPGA/CPLD芯片實施相應的復用，在此基礎上借助光模塊端向接收板進行發送，將以太網芯片的LED管腳進行設置，這樣就能夠對數據運行狀態實施動態觀察。

二是設計8b/10b編解碼原理。往往主要是在EPLD當中完成者部分模塊，其主要進行處理的是把并行的高速信號實施轉換成8b/10b碼，通過對8b/10b編解碼的引入，這就能夠實施直流平衡，將高速傳輸過程當中電壓位階影響信號抑制。那么這個編碼器主要是通過發送端把8b碼首先根據RD規則實施相應處理，完成編碼之后，合并兩種編碼，通過高速并串器向高速光模塊傳輸，借助光纖實施發送。

三、結束語

總而言之，本文所做的設計主要是對一種基于以太網芯片光端機的硬件電路進行講解，隨后對以太網芯片的功能原理進行詳細介紹，通過實施調試硬件平臺之后，擁有正常的視頻信號和以太網數據功能，具備穩定的性能，在視頻監控領域當中以太網其業務勢必得到更為有效的拓寬。

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[作者簡介]陳雙良（1974-），男，貴州道真人，高級工程師，研究方向：電子信息。