- 2025-01-20
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三层24千兆+4万兆光电可选网管型嵌入式交换机核心模块SW-24G4F-301EM
先来解读一下标题,这是一款交换机核心模块,也就是交换机的核心部分模块化了;方便为了嵌入式集成;是管理型(也就是核心模块带了软件,对应底板结合自身板框,根据参考设计随性设计),还是三层管理;可以最多支持28个通信口(不超过这个数字的情况下,可以根据实际应用随意选择),分别是24千兆+4万兆,接口的方式可以电口,也可以光口。可广泛应用于煤矿、车载轨交、工业控制、教学设备、大码流数据采集、油田、机器人等需要交换机功能集成行业
SW-24G4F-301EM核心板模块只需一个12V供电,支持最多24个千兆端口和4个万兆端口提供2路QSGMII接口,2 路XSGMII接口以及4路10GBase-R接口,同时引出2路UART接口以及多达24个GPIO口,CPU主频高达800Mhz,数据缓存 12Mbit,MAC地址表16K。核心板采用沉金工艺,接口采用短排针方式连接。
模块硬件规格如下:
尺寸:77.5x76.0x8.0mm
封装:DIP-110
端口形态:24x10/100/1000Mbps ports,4x10000Mbps SFP+ slots
供电电压:DC 12V/2A
功耗:6W (不含 3.3V 输出功耗)
背板带宽:128Gbps
包转发率:95.232Mpps
MAC地址表:16K
缓存:12Mbit
超帧:10K
模块软件规格主要包括:L3 Switching Features、VLAN、Multicast、QoS、ACL、Security、IPv6、Management、Discovery、Diagnostics、MIB。具体如下:
L3 Switching Features:
.Static Routing - IPv4/IPv6
.Address Resolution Protocol (ARP) - Static ARP
.8K MAC Address Table
.10K (10000) Jumbo Frame
.Flow Control - 802.3x (Full-duplex)、Back-Pressure (Half-duplex)
.Spanning Tree - IEEE 802.1D (STP)、IEEE 802.1w (RSTP)、IEEE 802.1s (MSTP)/16 instances、Auto Edge Port、BPDU Filtering、ERPS
.Link Aggregation - IEEE 802.3ad LACP、Static Trunk、Max 8 Group、Max 8 Ports/Group、Traffic Load Balancing
VLAN:
.Surveillance VLAN - 16 OUI Mode (Auto/Manual)
.Voice VLAN - 16 OUI Mode (Auto/Manual)
.QinQ (IEEE 802.1ad) - Basic
.GARP VLAN Registration Protocol (GVRP)
.4096 Static VLAN
.8 groups Protocol-based
.256 MAC-based
.IEEE 802.1Q Tagged-based
Multicast:
.Common - 256 Multicast Groups、Immediate Leave、Static/Forbidden Router Port、Static/Forbidden Forward Port、128 profiles Filtering、Throttling
.IGMP Snooping - IGMP v1/v2、IGMP v3 Basic (BISS)、IGMP v2/v3 Querier
.MLD Snooping - MLD v1/v2
.Multicast VLAN Registration (MVR) - IPv4
Quality of Service (QoS):
.Trusted QoS
.Queue Scheduling - WRR、WFQ、Strict Priority、Hybrid(WRR+SP or WFQ+SP)
.Class of Service - Port-based、802.1p、IP TOS Precedence、IP DSCP
.Rate Limit - Port-based (Ingress/Egress)
Access Control List (ACL):
.ACL Type - L2/L3/L4、512 MAC、based、512 IPv4-based、512 IPv6-based
.Access Rules - 1024
Security:
.AAA Authentication
.8 TACACS+
.8 RADIUS
.Authentication Manager - IEEE 802.1X、MAC Auth、Web Auth、Guest VLAN、Port-based、Host-based
.Account Manager - Local Authentication、8 Multiple User Account、Multi-Level Security (Manager/Operator)、Password Recovery Procedures
.Management Access - Management VLAN、256Management ACL
.SSL - SSLv2、SSLv3、TLSv1
.WebUI - HTTPS
.CLI - SSH v1/v2
.Port Security - 256 Dynamic Lock
.Storm Control - Broadcast、Unknown Multicast、Unknown Unicast
.Spanning Tree - BPDU Guard
.Protected Port (Port Isolation)
.Black Hole MAC
.CPU Defense Engine
.DoS Prevention
.DHCP Snooping (with Option 82)
.Dynamic ARP Inspection
.256 IP Source Guard
.IP/MAC/Port Binding (IMPB)
.Dynamic VLAN Assignment
IPv6:
.IPv6 Host - Auto Configuration、Static IPv6 Address and Prefix Length、Static IPv6 Default Gateway、IPv6 Neighbor Discovery (ND)、IPv6 Duplicate Address Detection、ICMPv6
.IPv6 Application - HTTP/HTTPS、TELNET、SSH、SNMP、TFTP、Syslog、PING、DHCPv6
Management:
.CLI - 3 sessions Console、3 sessions Telnet (RFC854)
.WebUI - HTTPS
.SNMP(v1,v2c,v3)
.File Management - Firmware Upgrade/Backup、Dual Images、Configuration Download/Backup、Multiple Configurations
.Upload/Download - TFTP (RFC783)、HTTP、UART
.Time Management - Local、SNTP
.Port Management - Friendly Port Name (Port Description)、Error Disabled Recovery
.Line Management - Console、Telnet (RFC854)、SSH v1/v2
.DHCP - Client
.DNS - Client
.Software Reset Button
.IEEE (802.3az)
.32 entries / type RMON Management
Discovery:
.IEEE 802.1AB Link Layer Discovery Protocol (LLDP)
.ANSI/TIA-1057 LLDP Media Endpoint Discovery (LLDP-MED)
Diagnostics:
.UDLD
.Mirroring - 4 sessions port-based (Many to One)
.Syslog (RFC3164) - Local RAM、Local Flash、8 Remote Server
.System Diagnostics - CPU Utilization、Memory Utilization、Port Utilization、Technical Support Log
.Port Diagnostics - Cable Test、Fiber Module Status
.Network Diagnostics - Ping Test、Traceroute
MIB:
.RFC1213 MIBII (System & Interface groups)
.RFC2819 RMON I (1,2,3, & 9 groups)
.RFC1215 Generic Traps
.RFC1493 Bridge
.RFC2674 Bridge MIB Extensions
.RFC2737 Entity
.RFC3635 Ethernet-Like
.RFC2863 Interface Group
.SNMP-Community-MIB
.SNMPv3-MIB
设计注意事项:
Serdes 走线要求
由于 SFI/XSGMII/QSGMII 传输 10.3125Gbps/10.3125Gbps/5Gbps 差分信号对,为了满足信
号质量要求,PCB 布局需要注意
1. 所有SFI/XSGMII/QSGMI 必须铺设在4层PCB的顶层,并且不能有过孔
2. Serdes TX 和 RX 差分对的接地屏蔽。在4层PCB中,信号与地之间的间隙至少为30mil
3. 为了避免有害的耦合问题,尽可能与所有其他信号保持至少30mil的距离
4. 差分对尽量保持对称走线
5. XSGMII/QSGM 耦合电容尽量放在源端
6. 将耦合电容沿差分走线放置在同一位置
7. Serdes 差分对需做100欧阻抗,参考层为GND
电源要求
1. 12V纹波小于120mV
2. RTL8218D 3.3V 纹波小于30mV 1.1V 纹波小于20mV
安装要求
1. 核心板芯片为静电敏感器件,取放时请注意静电防护
2. 封装有对称性,安装时请确认脚位顺序
有对应的底板参考设计原理图、BOM表及PCB原文件分享!
- 2024-09-04
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嵌入式24千兆电口+4万兆光口管理型三层交换机RTL9301模块
核心模块概述:
嵌入式RTL9301模块可以支持4口万兆上联+24口千兆三层管理型以太网交换机,也就是最多可以提供24个10/100/1000自适应电口、4个10 Gb SFP +端口、1个console口、1个USB串口。
完善的安全控制策略及CPU保护策略(CPU protect policy)提高容错能力,保证网络的稳定运行和链路的负载均衡;设备支持自动DoS攻击防范和SNMP,IEEE 802.1,生成树和快速生成树协议、链路聚合等功能。高级安全功能和高级服务质量(QoS),可用作核心,分布或接入层交换机,具有高端口密度,易管理性。
主要应用架构如下:
符合以下网络协议标准:
IEEE 802.3:以太网介质访问控制(MAC)协议
IEEE 802.3i:10BASE-T 以太网
IEEE 802.3u:100BASE-TX 快速以太网
IEEE 802.3ab:1000BASE-T 千兆以太网
IEEE 802.3z:1000BASE-X 千兆以太网 (光纤)
IEEE 802.3ae:万兆以太网(光纤)
IEEE 802.3az:高效节能以太网
IEEE 802.3ad:执行链路聚合的标准方法
IEEE 802.3x:流量控制
IEEE 802.1ab: LLDP/LLDP-MED(链路层发现协议)
IEEE 802.1p:有关流量优先级的 LAN 第二层 Qos/Cos 协议(组播过滤功能)
IEEE 802.1q:VLAN 网桥操作
IEEE 802.1x:Client/Server的访问控制和认证协议
IEEE 802.1d:STP 生成树
IEEE 802.1s:MSTP 生成树
IEEE 802.1w:RSTP 生成树
主要性能如下:
交换容量:336Gbps
包转发率:95.23Mpps
内存 DDR:512MB
闪存 Flash:32MB
包缓存:12Mbit
MAC地址表:16K
巨型帧:12Kbytes
VLANs:4096
MTBF:100000小时
模块尺寸:支持定制化
主要软件功能如下:
基本功能:支持硬件看门狗、恢复出厂设置、系统和端口LED;支持全局信息、统计信息、日志信息;支持用户管理、告警管理、配置管理;支持端口速率、双工、流控、最大帧长配置;支持端口镜像、端口限速、端口节能
三层接口:支持三层接口;;支持 IPv4、IPv6地址配置;支持 ARP配置;支持 ND配置
三层路由:支持IPv4静态路由;支持IPv6静态路由
DHCP:支持 DHCP 服务器;支持 DHCP 中继;支持 DHCP Snooping
VLAN:支持 4K 个 VLAN;支持 802.1Q VLAN,基于端口的VLAN;支持Access、Trunk、Hybrid VLAN模式;支持 GVRP(VLAN注册协议);支持 MAC VLAN 、IP VLAN;支持 Voice VLAN
MAC 地址表:支持 MAC 地址自动学习和老化;支持静态、动态、过滤地址表
安全特性:支持口令保护;支持基于端口号、IP 地址、MAC 地址限制用户访问;支持 HTTPS、SSH V1/V2;支持 MAC-VLAN-IP-PORT 四元绑定;支持 ARP 检测、IP 源防护、DoS 防护;支持 DHCP Snooping、DHCP 攻击防护;支持 802.1X 认证;支持 AAA(认证、授权、计费),支持RADIUS协议、TACASC+;支持端口安全、端口隔离
访问控制:支持 L2(Layer 2)~L4(Layer 4)包过滤功能;支持端口镜像、流限速、QoS 重标记
服务质量(QOS):支持 8 个端口队列;支持端口优先级、802.1P 优先级、DSCP 优先级;支持 SP、WRR 优先级调度算法
生成树:支持 STP(IEEE 802.1d),RSTP(IEEE 802.1w)和 MSTP(IEEE 802.1s)协议;支持多实例、支持聚合接口;支持BPDU 保护
组播:支持 IGMP v1/v2/v3 Snooping;支持 MLD v1/v2 Snooping;支持二层组播的快速离开机制、查询器;支持二层 IPv4静态组播;支持二层 IPv6静态组播;支持 IGMP v1/v2/v3 三层组播
风暴抑制:支持组播抑制;支持广播抑制;支持未知单播抑制
环网保护:支持环网保护
链路汇聚:支持静态汇聚;支持LACP 动态汇聚;支持基于 IP、MAC、混合负载均衡模式;支持最大 8 个汇聚组(每个汇聚组8个端口)
IPv6:支持 IPv6 Ping、IPv6 Traceroute、IPv6 Telnet;支持 IPv6 SSH ;支持 IPv6 HTTP 、IPv6 HTTPS
管理维护:支持 WEB 网管(HTTP、HTTPS);支持 CLI(Telnet、SSH V1/V2、本地串口);支持 SNMP V1/V2/V3;支持 RMON V2;支持 LLDP设备发现;支持 SNTP时间同步;支持 CPU 监控、内存监控;支持系统日志、分级警告;支持 Ping、Traceroute 检测、线缆检测
核心模块化的设计,方便集成,选择丰富,应用广泛!
- 2024-06-15
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CC2500和CC1101移植说明
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CC2500和CC1101移植说明
主要通过如何移植、移植注意、关于芯片配置、如何生成导出配置四大步骤来说明CC2500和CC1101移植
首先通过下图1这个宏进行选择
& 如何移植
要移植的部分在 CC2500_hal.c 和 CC2500_hal.h中,
搜索 "//移植" 就可以定位到 库 所需的依赖, 需要根据 您的环境实现这些函数
& 移植注意
强烈推介用软件spi实现, 因为有些地方需要读写spi引脚
1 可以使用 smarkRF软件生成不同的配置数组preferredSettings, 实现无缝切换配置
如何生成配置在文档的最下面
1 CC2500 和 CC1101 库是通用的, 只是配置不一样, 通过 下面两个宏来定义
#define USE_CHIP_CC2500
#define USE_CHIP_CC1101
2 以下两个文件是重点要移植的, 强烈推荐使用软件SPI
cc2500_hal.c
cc2500_hal.h
3 本例程默认使用 DIO1(MISO)用于判断发射和接收
4 CC2500_SendPacket 无堵塞发送, 要注意发完了才能再次调用
5 cc2500_app.c cc2500和cc1101通用的应用演示, 通过 CC2500_MODE 配置TX 和 RX
TX: 每隔100ms进行无堵塞发送
RX: 一直处于接收状态
& 关于芯片配置
可以根据 SmartRF Studio 7配置并生产宏定义, 代替CC2500.h的宏定义即可, 但是如果你对配置参数不了解, 很容易照成收发不正常,
但是为了速率与距离的配置, 需要进一步了解具体的参数和功能
以下图2为参考, 能实现基本的测试, 具体进阶配置需要对cc2500有一点的认识后进行
配置时要注意, 切记, 在 cc2500.c中, 如果模块带外部PA,千万不要更改 IOCFGx 的配置, 如下图3的源码所示, 否则会导致PA无法正常工作
& 如何生成导出配置
第一步:
打开 SmartRF Studio7, 选择对应芯片, 如果是2.4G 的CC2500则如下图4所示 并点击 OpenRF Device in Offine Mode.
第二步: 生成配置, 并复制黏贴到代码里,如下图5
- 2024-05-31
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IPQ5018+QCN6102工业级户外WIFI6双频大功率无线AP/Station/CPE网桥
方案是采用高性能WIFI6高通IPQ5018+QCN6102方案,根据不同的无线phy芯片搭配和板框,选择很丰富!
主要特性如下:
通信标准:IEEE 802.11b/g/n/ac/ax;
有线速率:1x1GbE WAN (802.3at PoE)+1x2.5G SFP,也就是全千兆一光一电;
天线方式:高增益内置定向天线或外接玻璃钢全向天线,内置和壳体结构有关,一般2.4G增益≥13dBi、5.8G增益≥11dBi,外置就可以有丰富的想像空间!
供电方式:标准POE供电(48V~57V, IEEE 802.3 at PSE),网口可以直接连接POE交换机;
工作温度:-40°C~65°C,工业级温度;
IPQ5018+QCN6102架构,也就是搭载单颗QCN6102形成4T4R方式,无线双频分别有2.4G和5.8G两无线SSID名称,具体特性如下:
无线通道:2x2 Mu-MIMO@2.4G;2x2 Mu-MIMO@5.8G
无线速率:574Mbps@2.4G;2402Mbps@5.8G(俗称3000Mbps)
工作频率:2.4G(2.4~2.4835GHz);5.8G(5.150~5.250,5.250~5.350,5.470~5.725,5.725~5.850Ghz)
发射功率:2.4G(27dBm@MCS0; 21dBm@MCS11);5.8G(27dBm@MCS0; 21dBm@MCS11)
IPQ5018+QCN6102*2架构,也就是搭载两颗QCN6102形成6T6R方式,无线三频分别有2.4G、5.1G和5.8G三无线SSID名称,具体特性如下:
无线通道:2x2 Mu-MIMO@2.4G;2x2 Mu-MIMO@5.1G;2x2 Mu-MIMO@5.8G
无线速率:574Mbps@2.4G;2402Mbps@5.1G;2402Mbps@5.8G(俗称5400Mbps)
工作频率:2.4G(2.4~2.4835GHz);5.1G(5.150~5.350);5.8G(5.470~5.850Ghz)
发射功率:2.4G(27dBm@MCS0; 21dBm@MCS11);5.1G(26dBm@MCS0; 21dBm@MCS11);5.8G(26dBm@MCS0; 21dBm@MCS11)
集成领域应用可以选择PCBA主板,或者选择对应核心模块,有IPQ5018、IPQ6000、IPQ6010、IPQ9550、IPQ5322、IPQ4019、QCA9531+QCA9886/QCA9887、QCA9563+QCA9886系列,可以挂载高通旗下的系列PCIE接口QCN6224、QCN6274、QCN9274、QCN9024、QCA9074、QCA6024、QCA2062、QCA2066、QCA9984、QCA9880、QCA9882无线网卡。在工业领域集成有很强大的应用场景!
高带宽wifi无线网络覆盖、远距离无线图像传输、乡村布线繁琐的WIFI覆盖共享、监控图像无线传输等传统有线网络布线不方便和传输距离远都可以选择使用!
- 2024-04-17
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RTL8731/RTL8733系列双频WiFi模块方案选型参考
RTL8731有SDIO接口的RTL8731BS-VQ-CG和USB接口的RTL8731BU-CG及RTL8731BU-VQ-CG方案;这是单通道通信,符合IEEE 802.11a/b/g/n标准双频WiFi方案;
其中RTL8731BU-CG可以支持到HT40,RTL8731BU-VQ-CG和RTL8731BS-VQ-CG只支持到HT20;可以理解成这是支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac标准RTL8811CU/RTL8811CS的降配,从WIFI5-WIFI4;
RTL8733有SDIO接口的RTL8733BS-CG及RTL8733BS-VL-CG和USB接口的RTL8733BU-CG及RTL8733BU-VL-CG方案;这是单通道通信,符合IEEE 802.11a/b/g/n+BT标准双频WiFi蓝牙二合一方案;
其中RTL8733BU-CG和RTL8733BS-CG可以支持到BT5.2,RTL8733BS-VL-CG和RTL8733BU-VL-CG只支持到BT4.2;可以说是支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac标准RTL8821CU/RTL8821CS降配(同时有支持BT5.2选择而已)
为了考虑到替代兼容升级选择,RTL8731/RTL8733系列双频WiFi模块中SDIO接口的封装尺寸主流还是:LGA-44/12*12mm;USB接口的封装尺寸主流还是:LGA-14/13*12.2mm
无非就是蓝牙和WIFI天线是独立分开还是一起共用,是否带屏蔽盖,模块上是否带i-pex座子可以直接延伸差异;因为硬件方面考虑到了兼容,使用只需要根据平台主控和操作系统kernel版本来做软件升级就性;
应用RTL8731/RTL8733系列方案设计的主流双频WiFi模块有:6131E-U、 FG6131EUXX、BL-M8731BU1、6131A-S、FG6131ASXX、BL-M8731BS1、6233E-UUB、FG6233EUUB、6233N-UUB、FG6233NUUB、6233B-UUB、FG6233BUUB 6233HT-UUB FG6233HTUU、BL-M8733BU、6233A-SRB、FG6233ASRB、6233N-SRB、FG6233NSRB、BL-M8733BS1、6233A-SRB、BL-M8733BS2-L
- 2024-03-07
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Hi1102A和Hi1105模块在远距离无线图传领域的选型浅析
Hi1102A和Hi1105V500都是属于海思旗下的两款WIFI+BT+GNSS+FM四功能一体(江湖俗称四合一)高性能方案,应该可以推出,这个原本是在手机方案集成使用的,本身海思有视频安防主控HI315X系列平台,如果搭配上自己的无线phy芯片,一体化集成的性能应该就完美,于是有了我们远距离无线图传模块化集成的设计!
下面从通信接口、通信标准、通信速率多方面浅析比照
Hi1105V500高速SDIO(500 Mbps)接口@Wi-Fi/PCIe(1.8 Gbps)、UART@(Bluetooth/GNSS)、PCM/I2S @(Bluetooth/FM);
时钟频率最高支持208MHz,典型值为192MHz;
2x2 2.4GHz+5GHz,支持 IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax+BT5.2;
2.4 GHz支持20/40MHz;5GHz 支持 20/40/80/160 MHz 带宽,PHY最大传输速率2167Mbit/s,频段支持4.9GHz~5.9GHz;
GNSS(支持GPS L1 CA /L5,GLONASS L1OF BeiDou B1I/B1C/B2A, Galileo E1/E5a, SBAS, QZSS L1/L5, IRNSS SPS-L5);RTK (L1+L5);
模块化设计后5GHz 最大功率 27dBm,点对点图传直线可视距离最大可达 10km。
Hi1102AGFCV100D通信接口SDIO(320 Mbps)@Wi-Fi、UART@(Bluetooth/GNSS)、PCM/I2S @(Bluetooth/FM);
时钟频率最高支持 208MHz,典型值为 192MHz;
1x1 2.4GHz+5GHz,支持 IEEE 802.11a/b/g/n/ac+BT5.1;
2.4 GHz支持20/40MHz;5GHz 支持20/40/80MHz 带宽,PHY 最大流量 433Mbps,频段支持 4.9GHz~5.9GHz;
GNSS(支持 GPS L1, GLONASS, BDS-3 (B1I+B1C), Galileo E1, QZSS);RTK (L1);
模块化设计后5GHz 最大功率 25dBm,点对点图传距离最大可达 9km
虽然是WIFI+BT+GNSS+FM四合一高性能方案,但是目前针对市场单一,以SDIO接口通信远距离无线图传为主,模块化集成方便!平台驱动支持力度大,转产效率高!