E5122的家庭网络控制系统

路如图３所示。

４．２ Ｉ２Ｃ总线数据存储器

Ｉ２Ｃ总线是ＩＮＴＥＲ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＣＩＲＣＵＩＴ ＢＵＳ的缩写，即“内部集成电路总线”。Ｉ２Ｃ总线是由Ｐｈｉｌｉｐｓ公司首先提出的串行通讯接口规范，该总线使用串行数据线?ＳＤＡ?和串行时钟线?ＳＣＬ?来进行主从器件之间的数据传输，接口十分简单。

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２Ｃ总线上的数据传输率可达１００ｋｂｉｔ／ｓ，快速模式下可达４００ｋｂｉｔ／ｓ。在Ｉ２Ｃ总线传输中，当ＳＣＬ为高时，ＳＤＡ由高变低为开始条件；而当ＳＣＬ为高时，ＳＤＡ由低变为高则为停止条件。ＳＤＡ和ＳＣＬ都是双向传输线，ＳＤＡ线上的数据在时钟为高期间必须是稳定的，只有当ＳＣＬ线上的时钟信号为低时，数据线上的状态才可以改变。输出到ＳＤＡ线上的每一个字节必须是８位，每次传输的字节不受限制，但每个字节必须有一个应答位。

４．３ 隔离耦合变压器

设计时应采用１?１隔离变压器，同时应避免雷电引起的感应电压损坏后级电路。此外，还需完成平衡－不平衡的转换隔离、传输和匹配。

４．４ 复位与看门狗电路

通过看门狗电路可在程序跑飞或死机时，对系统进行重新置位或复位，以使系统恢复正常运行。其电路如图４所示。该电路采用ＭＡＸ８１３Ｌ来完成电源复位和看门狗功能。

５　应用中应注意的几个技术问题

在实际应用过程中，应注意以下几个问题：

（１）传输速度

在系统中，上位ＰＣ机与下位测控设备之间的数据交换速度取决于以太网接口模块的传输速度；而它的传输速度则取决于以太网接口芯片的速度、单片机的处理速度以及和设备交换数据的方式。

测控系统要传送的一般是控制命令和测量数据，且数据量不大?模块与测控设备之间可采用ＲＳ－２３２、ＲＳ－４８５、ＣＡＮ等串口方式进行连接，其通信速率仅几十ｋｂ／ｓ或上百ｋｂ／ｓ。而以太网接口芯片的速度（１０Ｍｂ／ｓ）和微处理器的速度远大于串口通信速度。因此，传输速率主要取决于串口的通信速率。

当对传送速率要求很高时（如传送图像），以太网接口模块与测控设备之间就不能再采用串口进行连接，而必须采用并口连接。这时传输速率取决于微处理器的处理速度。建议选用一些高速单片机，如Ｐ８９Ｃ５２ＲＸ系列或ＳＸ系列等。

（２）ＩＰ地址

以太网测控系统中的测控设备要通过模块进入以太网，就必须确定自己的ＩＰ地址。ＩＰ地址的获得有两种方式：一是动态获得ＩＰ地址，二是固定分配ＩＰ地址。由于Ｅ５１２２不支持ＲＡＲＰ反向地址解析协议，故无法获得动态ＩＰ地址，只能用固定ＩＰ地址。

（３）安全控制

在小型封闭式局域网中进行测控时，安全问题一般不大。但在广域网甚至因特网上进行测控时，安全控制就至关重要。为此，应采用４８～１２８位的用户密码来保护测控设备的安全，以使合法用户可修改、设定自己的密码。这样网络非法用户即使窃取了ＩＰ地址，由于没有用户密码，也无法操作设备。

    （４）实时性问题

测控系统在很多场合都要强调它的实时性，但以太网不是一个实时系统。它的载波侦听冲突检测（ＣＳＭＡ／ＣＤ）通信方式决定了以太网中ＩＰ包的传输会有延迟，甚至丢包，这是利用以太网组成分布式测控系统的最大缺点。但是，现在以太网的速度越来越快，在百兆甚至千兆网或一些小型封闭式局域网中，当网络的繁忙程度大为减轻时，ＩＰ包几乎没有冲突，因而传输延迟、丢包现象将大大减小，而不会

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