硬件定义大全

数据帧就是数据链路层的协议数据单元，它包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如IP数据包。在发送端，数据链路层把网络层传下来得数据封装成帧，然后发送到链路上去；在接端，数据链路层把收到的帧中的数据取出并交给网络层。不同的数据链路层协议对应着不同的帧，所以，帧有多种，比如PPP帧、MAC帧等，其具体格式也不尽相同。下面以MAC帧的格式为例进行说明：MAC帧的帧头包括三个字段。前两个字段分别为6字节长的目的地址字段和源地址字段，目的地址字段包含目的MAC地址信息，源地址字段包含源MAC地址信息。第三个字段为2字节的类型字段，里面包含的信息用来标志上一层使用的是什么协议，以便接收端把收到的MAC帧的数据部分上交给上一层的这个协议。例如，当类型字段的值是0x0800时，就表示上层使用的是IP数据报；若类型字段的值为0x8137,则表示该帧是由NovellIPX发过来的。MAC帧的数据部分只有一个字段，其长度在46到1500字节之间，包含的信息是网络层传下来的数据。MAC帧的帧尾也只有一个字段，为4字节长，包含的信息是帧校验序列FCS(使用CRC循环冗余校验码校验)。Wake-on-LAN简称WOL或WoL，中文多译为“网络唤醒”、“远端唤醒”技术。WOL是一种技术，同时也是该技术的规范标准，它的功效在于让已经进入休眠状态或关机状态的电脑，透过局域网路(多半为以太网路)的另一端对其发令，使其从休眠状态唤醒、恢复成运作状态，或从关机状态转成开机状态。此外，与WOL相关的技术也包括远端下令关机、远端下令重新开机等相关的遥控机制。PHY网卡工作在OSI的最后两层，物理层(PHY)和数据链路层(MAC)。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。M的概念1M是指1Mb而不是1MB，(1B=8b)实际速度也只有1M/8=128K，依次类推.网络模型和概念模型的对应关系g七层网堵模5!Ti：F/IF」科应网络曲议应用居CApplication^TF1?巳FTP,NFS.,WAIS表示层CPresentaticin)Tel.■■•..、.5''..：i■i会话层tSassiai)SMTF；CCJS皆输屋（Tranwort）隹输届UCPFT绻厚IP.L3IP,ARPpRMPpAKP.UUCP致话推路层CDataLink）网路耘qFW：I,Ethernet,Arpanet,PDNP乩[巳FFPIEEE• ]-.I--E^)2.2>.：EEE>.IL数据包“包”（Packet）是TCP/IP协议通信传输中的数据单位，一般也称“数据包'。有人说，局域网中传输的不是“帧”（Frame）吗？没错，但是TCP/IP协议是工作在OSI模型第三层（网络层）、第四层（传输层）上的，而帧是工作在第二层（数据链路层）。上一层的内容由下一层的内容来传输，所以在局域网中，“包”是包含在“帧”里的。比喻：我们在邮局邮寄产品时，虽然产品本身带有自己的包装盒，但是在邮寄的时候只用产品原包装盒来包装显然是不行的。必须把内装产品的包装盒放到一个邮局指定的专用纸箱里，这样才能够邮寄。这里，产品包装盒相当于数据包，里面放着的产品相当于可用的数据，而专用纸箱就相当于帧，且一个帧中只有一个数据包。MAC通信协议MAC（MediaAccessControl）中文释义：介质访问控制子层协议。它定义了数据包怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中，对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义，逻辑拓扑（信号通过物理拓扑的路径）也在此处被定义。线路控制、出错通知（不纠正）、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。MAC协议位于OSI七层协议中数据链路层的下半部分，主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC层。不管是在传统的有线局域网（LAN）中还是在目前流行的无线局域网（WLAN）中，MAC协议都被广泛地应用。在传统局域网中，各种传输介质的物理层对应到相应的MAC层，目前普遍使用的网络采用的是IEEE802.3的MAC层标准，采用CSMA/CD访问控制方式；而在无线局域网中，MAC所对应的标准为IEEE802.11，其工作方式采用DCF（分布控制）和PCF（中心控制）。1.全双H（FullDuplex）和半双工全双工：是指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的网卡一般都支持全双工。半双工：数据传输指数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输。VCC,VID,VTT等的含义VCC--为直流电压。在主板上为主供电电压或一般供电电压。例如一般电路VCC3--3V供电。主板上VCC3:3.3VVCC25:2.5VVCC333:3.3VVCC5:5VVCC12:12VVCORE:CPU核心电压（视CPUor电压治具而定）VDD--只是一个通称。普通的IC电源，可能3V,1.5V之类，例如数字电路正电压、门电路的供电等。VDDQ--需要经过滤波的电源,稳定度要求比VDD更高，VSS--指供电的负极，一般是0伏电压或电压参考点GND--地供电电压一般都标为Vdd,VcCoVCORE--CPU核心电压。VID--是CPU电压识别信号。以前的老主板有VID跳线，现在的一般没有，CUP工作电压就是由VID来定义。通过控制电源IC输出额定电压给CPUoVTT--是参考电压（有VTT1.5V、VTT2.5V），针对不同型号的CPU有1.8V，1.5V，1.125.测量点在cpu插座旁边,有很多56的排阻，就是它了。VTT--是AGTL总线终端电压。CS--片选CAS--行选通RAS--列选通sclk--串行时钟A或SA--地址线SYNC--串行同步SDATA--串行数据VDIMM--内存槽的电源。无线APAP为AccessPoint简称，一般翻译为“无线访问节点”，它主要是提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问，在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信。通俗的讲，无线AP是无线网和有线网之间沟通的桥梁。由于无线AP的覆盖范围是一个向外扩散的圆形区域，因此，应当尽量把无线AP放置在无线网络的中心位置，而且各无线客户端与无线AP的直线距离最好不要超过30米，以避免因通讯信号衰减过多而导致通信失败。无线路由器无线路由器是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体；它借助于路由器功能，可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入，另外，无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网，这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。接口信息处理机(InterfaceMessageProcessor，IMP)。按照ARPA网络的术语，把网络通信过程中控制和转发信息的节点通称为接口信息处理机。场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件。PCI(PeripheralComponentlnterconnect)外设互联标准(或称个人电脑接口，PersonalComputerInterface)，实际应用中简称为PCI(PeripheralComponentInterconnect)，是一种连接电子计算机主板和外部设备的总线标准。一般PCI设备可分为以下两种形式：接布放在主板上的集成电路，在PCI规范中称作“平面设备”(planardevice)；安装在插槽上的扩展卡。EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory)电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。一般用在即插即用。WAN是广域网的简称(WideAreaNetwork)。网络划分最常见的是按网络的作用范围和计算机之间互联的距离划分，有广域网、局域网和城域网三种类型。城域网局限于城市内，而广域网则范围扩展到整个世界。一般说来，WAN可类似Internet网概念。通常所说的WAN连接，则是指一个设备连接到WAN的方式，比如家庭网关设备，面向用户的接口有POTS电话口、宽带LAN口、W旧无线接口等。而家庭网关对外连接方式，则一般有ADSL方式和LAN以太网方式。此种情况下，我们就说该家庭网关WAN连接是ADSL或以太网。外部存储器控制器ExternalMemoryController，很多的微控制器或微处理器都集成了外部存储器控制器模块以方便扩展存储器，一般包括存储器配置寄存器、外部存储器接口（EMI）等。EMC（ElectroMagneticCompatibility）即电磁兼容性，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。［1］因此，EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。［2］国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。VSS-…电路一种符号在电子电路中，VSS/VDD/VCC这些为电子电路符号。VSS的V还是电压，S是:Series，表示公共连接（一般就是接地）或电源负极。VSS的意思是接地电压（接地点电位视为0）。在“场效应”即CMOS元件中，VDD乃CMOS的漏极引脚，VSS乃CMOS的源极引脚。另外，VCC：C=circuit表示电路的意思，即接入电路的电压（电路的供电电压），D=device表示器件的意思，即器件内部的工作电压（芯片的工作电压），在普通的电子电路中，一般Vcc>Vdd!。I2C总线原理及应用实例I2C（Inter—IntegratedCircuit）总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。I2C总线特点I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是，它支持多主控（multimastering），其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。I2C总线工作原理2.1总线的构成及信号类型I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据°CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。目前有很多半导体集成电路上都集成了凶接口。带有I2C接口的单片机有：CYGNAL的C8051F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供I2C接口。3总线基本操作I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件。参见图1。3.1控制字节在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符（不同的芯片类型有不同的定义，EEPROM一般应为1010），接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1时为读操作，为0时为写操作。如图2所示。3.2写操作写操作分为字节写和页面写两种操作，对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。关于页面写的地址、应答和数据传送的时序参见图3。3.3读操作读操作有三种基本操作：当前地址读、随机读和顺序读。图4给出的是顺序读的时序图。应当注意的是：最后一个读操作的第9个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作，主机必须在第9个周期间发出停止条件或者在第9个时钟周期内保持SDA为高电平、然后发出停止条件。4实例：X24C04与MCS-51单片机软硬件的实现X24C04是XICOR公司的CMOS4096位串行EEPROM，内部组织成512X8位。16字节页面写。与MCS-51单片机接口如图5所示。由于SDA是漏极开路输出，且可以与任何数目的漏极开路或集电极开路输出“线或”（wire-Ored）连接。上拉电阻的选择可参考X24C04的数据手册。下面是通过I2C接口对X24C04进行单字节写操作的例程。流程图及源程序如下：；名称：BSENT;描述：写字节；功能：写一个字节;调用程序：无;输入参数：A

；输出参数：无BSEND:MOVR2,#08H；1字节8位SENDA:CLRP3.2 ；；左移一位；写一位；左移一位；写一位MOVP3.3,CSETBP3.2；写完8；写完8个字节?；应答信号CLRP3.2SETBP3.3SETBP3.2RET5结束语在I2C总线的应用中应注意的事项总结为以下几点：1)1)2)3)延时。4)若与口线上带内部上拉电阻的单片机接口连接，可以不外加上拉电阻。程序中为配合相应的传输速率，在对口线操作的指令后可用NOP指令加一定的为了减少意外的干扰信号将EEPROM内的数据改写可用外部写保护引脚(如果有)，或者在EEPROM内部没有用的空间写入标志字，每次上电时或复位时做一次检测，判断EEPROM是否被意外改写。GeneralPurposeInputOutput (通用输入/输出)简称为GPIO总线扩展器，利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。SPI接口的全称是"SerialPeripherallnterface"意为串行外围接口，是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输，在主器件的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信，数据传输速度总体来说比2C总线要快，速度可达到几Mbps。SPI一共有11位有用信号，每位信号差分成两个信号用来提高传输抗干扰性，在物理连接上用标准25芯D型插头座(DB25)传输，因此连线多且复杂，传输距离短，容易出现故障。而ASI(异步串行接口)用串行传输，只需要一根同轴电缆线，连线简单，传输距离长。MOSI-主器件数据输出，从器件数据输入MISO-主器件数据输入，从器件数据输出SCLK-时钟信号，由主器件产生，最大为fPCLK/2,从模式频率最大为fCPU/2（4）NSS-从器件使能信号，由主器件控制，有的IC会标注为CS（Chipselect）在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。多个从器件硬件连接示意图。在多个从器件的系统中，每个从器件需要独立的使能信号，硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。SPI接口在内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器，传输的数据为8位，在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下，按位传输，高位在前，低位在后。如下图所示，在SCLK的上升沿上数据改变，同时一位数据被存入移位寄存器。0欧姆电阻作用在电路中没有任何功能，只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。可以做跳线用，如果某段线路不用，直接不贴该电阻即可（不影响外观）在匹配电路参数不确定的时候，以0欧姆代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件代替。想测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉0ohm电阻，接上电流表，这样方便测耗电流。在布线时，如果实在布不过去了,也可以加一个0欧的电阻在高频信号下，充当电感或电容。（与外部电路特性有关）电感用，主要是解决EMC问题。如地与地，电源和ICPin间单点接地（指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开，各自成为独立系统。）熔丝作用。由于PCB上走线的熔断电流较大，如果发生短路过流等故障时，很难熔断，可能会带来更大的事故。由于0欧电阻电流承受能力比较弱（其实0欧电阻也是有一定的电阻的，只是很小而已），过流时就先将0欧电阻熔断了，从而将电路断开，23.KVM是键盘（Keyboard）、显示器（Video）、鼠标（Mouse）的缩写。KVM技术的核心思想是：通过适当的键盘、鼠标、显示器的配置，实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；节约机房的面积，降低网络工程和服务器系统的总体拥有成本；避免使用多显示器产生的辐射，营建健康环保的机房。利用KVM多主机切换系统，系统管理员可以通过一套键盘、鼠标、显示器在多个不同操作系统的主机或服务器之间进行切换并实施管理。一、 切换器（KVM）一般应用在哪些领域？信息控制中心、呼叫中心、证券/金融交易系统、银行数据中心、工业控制环境、教学环境、测试中心等所有多服务器或多计算机工作环境。二、 切换器（KVM）的基本特点。即插即用的设计，操作起来方便简单。可支持PC、SUN和MAC等各种品牌计算机和服务器。适用于NETWARE、WIN95/98/2000/ME/XP/NT、UNIX、OS/2等各种操作系统和应用软件。可适配VGA、SVGA和XGA等各种分辨率显示器。有自动扫描、热键切换和OSD菜单等强大功能。过渡调制差分信号，也被称为最小化传输差分信号，是指通过异或及异或非等逻辑算法将原始信号数据转换成10位，前8位数据由原始信号经运算后获得，第9位指示运算的方式，第10位用来对应直流平衡(DC-balanced，就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零，电平转化实现不同逻辑接口间的匹配)，转换后的数据以差分传动方式传送。这种算法使得被传输信号过渡过程的上冲和下冲减小，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的速度和可靠性在上世纪九十年代晚期，SiliconImage公司开始采用画板连接、数字可视接口(DVI)和高清多媒体接口(HDMI)的形式向显示行业推广其所有权标准——最小化传输差分信号(TMDS:TransitionMinimizedDifferentialsignal)。在该情况下，发射端混合了具有在铜导线上降低EMI特性的更高级编码算法，从而使得接收端具有健壮的时钟恢复性能。8位/10位编码是一个二阶处理，它是将一个8位的输入信号转换成10位的编码。和LVDS相似的是，它采用了差分信号来降低EMI及提高精确的信号传输速率。还和LVDS相似的是，它是一个串行的传输设计。HDCP(High-bandwidthDigitalContentProtection)，高带宽数字内容保护技术。HDTV(高清电视)时代来临，为了适应高清电视的高带宽，出现了HDMI。HDMI是一种高清数字接口标准，它可以提供很高的带宽，无损地传输数字视频和音频信号。为了保证HDMI或者DVI传输的高清晰信号不会被非法录制，就出现了HDCP技术。HDCP技术规范由Intel领头完成，当用户进行非法复制时，该技术会进行干扰，降低复制出来的影像的质量，从而对内容进行保护。色深(