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6路独立网口+14路串口的实现方案

2017-4-26 10:56:33 3696 工控主板波特率以太网

　　英创公司推出的ESM335x系列和ESM6802工控主板配置了精简ISA总线（包括外部硬件中断），以方便客户做专用电路的扩展。在目前自动化工业控制领域中，以太网和串口是应用最为广泛的通讯接口之一，作为以支持通讯接口为特色的工控主板，对这些通讯接口扩展的支持是很有必要的。英创公司利用工控主板上的ISA总线，设计出扩展四路以太网和8路串口的应用底板ETA810，客户可以直接使用ETA810或者参考ETA810进行设计，从而组成多网络和多串口的应用方案。下表可以清晰的表达出扩展方案的资源：

接口资源	ESM335x	ESM6802
板载网络资源	2路以太网接口，10M/100M自适应	2路以太网接口，10M/100M自适应
板载串口资源	5路标准UART串口，波特率可达3Mbps	4路标准UART串口，波特率最高可达5Mbit/s 　2路低速UART串口，最高波特率19.2Kbit/s，与GPIO复用管脚
ETA810扩展资源	4路以太网接口，10M/100M自适应　8路标准UART串口，一路波特路最高为115.2kbps，其余可达2.7648Mbps	4路以太网接口，10M/100M自适应　8路标准UART串口，一路波特路最高为115.2kbps，其余可达2.7648Mbps
扩展方案	6路以太网口，10M/100M自适应　13路标准UART串口　核心板其余资源均通过排针引出	6路以太网口，10M/100M自适应　14路标准UART串口　核心板其余资源均通过排针引出

硬件组成

　　ETA810是基于ESM335x和ESM6802工控主板的多网络、多串口扩展应用底板，通过四块DM9000，一片CH438和一片逻辑控制器扩展出四路以太网和8路串口。ETA810的硬件设计，可以让客户方便的将ETA810作为一个可插拔的模块嵌入在整体产品中，这样可以获得最佳的数据传输性能。对于网络和串口引出接口的电路，用户可以参考相应开发评估底板的电路原理图和PCB图。

ETA810应用底板配合ESM6802/ESM335x工控主板构成多网络多串口扩展方案

技术指标

　　●　5V直流供电，最大功耗约5W

　　●　外形尺寸：105 mm×102mm

　　●　4路扩展10M/100M自适应网络

　　●　1路2.0全速USB-HOST接口

　　●　1路USB_OTG接口

　　●　1路RS232接口

　　●　8路扩展TTL串口

　　●　32路数字信号输入输出，输入输出电平0-3.3V

ETA810原理框图

　　ETA810_CN1和ETA810_CN2是ETA810引出的低速信号接口，主要是GPIO和串口，正面为插针，背面为插座，用户可以方便的将信号引出。这2个双排插座采用的是PC104所使用的长针，即下端是加长的插座，上端是加长的插针。在应用中，如果还需要实现CAN、RS485、RS232、继电器输出、空触点输入、模拟数据采集等资源的扩充，可以从下面的2个双排插座，利用”叠加”电路板的设计方法向下扩展一张2级电路来实现。

　　ETA810_CN1具体信号定义如下：

信号名称及简要描述	ETA810_CN1		信号名称及简要描述
信号名称及简要描述	PIN	PIN	信号名称及简要描述
防插反堵孔	1	2	+5V
+5V	3	4	+5V
GND电源地	5	6	GND电源地
DBGSLn，调试模式选择	7	8	BD_SPEC
RStiN_OUTn，手动复位，低电平有效	9	10	SYS_RSTOUTn，系统复位输出200ms
ttyS1_RXD（COM2_RXD）	11	12	ttyS1_TXD（COM2_TXD）
ttyS2_RXD（COM3_RXD）	13	14	ttyS2_TXD（COM3_TXD）
ttyS3_RXD（COM4_RXD）	15	16	ttyS3_TXD（COM4_TXD）
ttyS4_RXD（COM5_RXD）	17	18	ttyS4_TXD（COM5_TXD）
RSVD0	19	20	RSVD1
RSVD2	21	22	RSVD3
GPIO0 / COM2_CTSn	23	24	GPIO1 / COM2_RTSn
GPIO2 / COM6_RXD	25	26	GPIO3 / COM6_TXD
GPIO4	27	28	GPIO5
GPIO6 / PWM1	29	30	GPIO7 / PWM2
GPIO8 / PWM3	31	32	GPIO9 / PWM4
GPIO10 / CAN1_RXD	33	34	GPIO11 / CAN1_TXD
GPIO12 / CAN2_RXD	35	36	GPIO13 / CAN2_TXD
GPIO14	37	38	GPIO15
GND电源地	39	40	GND电源地

　　ETA810_CN2定义如下：

信号名称及简要描述	ETA810_CN２		信号名称及简要描述
信号名称及简要描述	PIN	PIN	信号名称及简要描述
+5V	1	2	+5V
+5V	3	4	+5V
GND电源地	5	6	GND电源地
ttyES1_RXD（COM20_RXD）	7	8	ttyES1_TXD（COM20_TXD）
ttyES2_RXD（COM21_RXD）	9	10	ttyES2_TXD（COM21_TXD）
ttyES3_RXD（COM22_RXD）	11	12	ttyES3_TXD（COM22_TXD）
ttyES4_RXD（COM23_RXD）	13	14	ttyES4_TXD（COM23_TXD）
ttyES5_RXD（COM24_RXD）	15	16	ttyES5_TXD（COM24_TXD）
ttyES6_RXD（COM25_RXD）	17	18	ttyES6_TXD（COM25_TXD）
ttyES7_RXD（COM26_RXD）	19	20	ttyES7_TXD（COM26_TXD）
ttyES8_RXD（COM27_RXD）	21	22	ttyES8_TXD（COM27_TXD）
GPIO16	23	24	GPIO17
GPIO18	25	26	GPIO19
GPIO20	27	28	GPIO21
GPIO22	29	30	GPIO23
GPIO24 / IRQ1	31	32	GPIO25 / IRQ2
GPIO26 / I2C_SDA	33	34	GPIO27 / I2C_SCL
GPIO28 / SPI_MISO	35	36	GPIO29 / SPI_MOSI
GPIO30 / SPI_SCLK	37	38	GPIO31 / SPI_CS0N
GND电源地	39	40	GND电源地

　　ETA810拥有8路扩展串口，均为LVCMOS电平。ETA810_CN1中串口的配置如下表：

CE名称	Linux名称	功能简要说明
COM2	ttyS1	三线制，LVCMOS电平，具体参数请参考对应核心板手册
COM3	ttyS2	三线制，RS232电平（默认）和LVCMOS电平可选，具体参数请参考对应核心板手册
COM4	ttyS3	三线制，LVCMOS电平，具体参数请参考对应核心板手册
COM5	ttyS4	三线制，LVCMOS电平，具体参数请参考对应核心板手册
COM6	ttyS5	三线制，LVCMOS电平，与GPIO复用，具体参数请参考对应核心板手册
COM20	ttyES1	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率115.2Kbps
COM21	ttyES2	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps
COM22	ttyES3	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps
COM23	ttyES4	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps
COM24	ttyES5	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps
COM25	ttyES6	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps
COM26	ttyES7	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps
COM27	ttyES8	三线制，LVCMOS电平，扩展串口，最高波特率2.7648Mbps