基于ELITE产品线的设计

在当今的数据密集型社会中，广域网（WAN）和局域网（LAN）之间的界限开始逐渐消失。传统上，电信提供商通过 T1、E1 或更高速的介质（如光纤）为客户提供 WAN 连接。但是，典型的 LAN 是通过在客户本地使用以太网连接创建的。为了桥接WAN和LAN，客户通常必须购买多个设备或多协议系统，以在两个网络之间提供公共连接。为了简化WAN和LAN的桥接，Maxim Integrated的全资子公司Dallas Semiconductor创建了ELITE（以太网链路传输引擎）产品线。本应用笔记介绍了基于ELITE产品线的设计，并演示了DS33Z11在非成帧T1或E1连接上桥接以太网流量。通过使用非成帧 WAN 链路，设计保持简单，成本最小化，数据速率最大化。

设计

在设计电信设备时，重要的是保持互连数据信号的完整性，以实现无差错操作。电路板应具有单独的电源和接地层，电源应去耦以降低噪声。

局域网到广域网桥的主要组件是Maxim ELITE产品线，特别是DS33Z11，一种单端口10/100以太网到串行接口。该设备桥接以太网连接和串行连接（也称为 WAN 连接），例如 T1、E1、T3、E3 或 HDSL。该器件由 10/100 以太网 MAC、数据包仲裁器、承诺信息速率控制器、HDLC/X.86 映射器、SDRAM 接口、误码率测试仪 （BERT） 和控制逻辑组成。

ELITE系列设备执行两项任务。首先，DS33Z11用HDLC或X.86（LAPS）封装局域网以太网流量，通过广域网接口传输。其次，DS33Z11提取从WAN接口接收的封装以太网数据包，通过LAN接口传输。DS33Z11可通过与微控制器接口进行配置，实现交互式控制，使用串行EEPROM（允许简单的一次性上电配置）或直接偏置硬件引脚，无需外部元件即可工作。

与WAN的物理连接由Maxim DS21348 T1/E1/J1单端口线路接口提供。DS21348执行在物理层与T1、E1或J1线路接口所需的全部功能。接收器执行时钟和数据恢复、信号解码和信号丢失监控。发射器执行信号编码，并将符合标准的波形驱动到 100Ω 或 120Ω 非屏蔽双绞线电缆或 75Ω 同轴电缆上。内置抖动衰减器可以映射到接收或发送路径。

与 LAN 的物理连接由美国国家半导体® DP83846A 单端口 10/100 以太网收发器提供。该收发器也称为物理层设备 （PHY），通过 3 类或 5 类非屏蔽双绞线电缆支持 10Base-T 和 100Base-TX 以太网协议。发射和接收电路中使用数字信号处理器技术和数字锁相环。这样可以提高性能，提高抗噪性，减少外部元件。

其余组件包括微控制器和相关电路、128Mb 同步动态 RAM （SDRAM）、晶体振荡器、变压器、RJ-45 连接器、电阻器、电容器以及外部或板载 3.3V 电源。图 1 和表 1 显示了构建 LAN 到 WAN 网桥所需的所有组件，不包括电源。

DS33Z11在广域网侧连接到DS21348，在局域网侧连接到DP83846A，电路很简单。DS21348通过发送、接收串行和时钟连接直接连接到DS33Z11。DP83846A 通过 IEEE® 802.3 介质独立接口 （MII） 连接直接连接到 DS33Z11。DS33Z11、DS21348和DP83846A的配置由微控制器执行。但是，如果成本是一个因素，并且设备的重新配置不是问题，则所有设备都支持不使用微控制器的配置。DS33Z11可能需要外部EEPROM来支持某些纯硬件配置，而DS21348和DP83846A则通过外部引脚上的预设电压进行配置。以太网接口需要 25MHz 振荡器，T1 或 E1 接口需要 1.544MHz 或 2.048MHz 振荡器。如果DS21348恢复时钟也驱动发送时钟，则可以使用内部PLL工作在T1或E1模式，只需一个2.048MHz振荡器。由于每个应用都略有不同，因此其余电路连接留给设计人员。有关设备的进一步帮助，请使用下面“参考”部分中的链接。

图1.以太网 LAN 到非成帧 T1/E1 WAN 网桥的框图。

Device	Part Count	Description	Vendor
DS33Z11	1	3.3V/1.8V single-port Ethernet-to-serial interface	Maxim Integrated
DS21348	1	3.3V single-port T1/E1 line interface unit (LIU)	Maxim Integrated
DP83846A	1	3.3V single-port 10/100 Ethernet transceiver	National Semiconductor
MT48LCM32B2	1	3.3V 128Mb SDRAM	Micron Technology
Microcontroller	1	3.3V 8- or 16-bit microcontroller	Various
NTH089AA3-25.0000	1	25.000MHz oscillator, 3.3V	Saronix
NTH089AA3-1.5440	1	1.544MHz oscillator, 3.3V	Saronix
NTH089AA3-2.0480	1	2.048MHz oscillator, 3.3V	Saronix
H1012B or PE-68515L	1	16-pin SMT 1:1CT 10/100Base-T transformer	Pulse Engineering
TX1099	1	16-pin SMT multitap transformer	Pulse Engineering
RJ-45 Jack	2	8-Pin, RJ-45 right-angle jack	Various
Power supply/connector	1	Power-supply circuitry	Various
Resistor		Pullup and bias resistors	Various
Capacitor		Power and decoupling capacitors	Various
LED		Power, LAN, and WAN connection indication	Various

审核编辑：郭婷