全面了解ADSL/Cable共享路由器1(圖)

2019-11-05 00:54:38

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供稿：網友

　　前言：
　　
　　ADSL/Cable路由器的應用和普及隨著寬頻上網的普及和價格的下降，越來越多的中小企業和家庭使用ADSL或Cable Modem來上網。在此情況下，為使企業或家中多臺電腦組成的小型局域網接入互聯網，使用ADSL/Cable路由器是最佳選擇。ADSL/Cable路由器可支持多達二百多個用戶，可配置為DHCP服務器，且可作為您的局域網上唯一能被外部識別的互聯網網關；您還可以通過配置限制內部用戶訪問互聯網，路由器內建的防火墻還可以抵御黑客的入侵。
　　
　　ADSL/Cable路由器的安裝和使用非常簡單。以ADSL路由器為例，當您申請了ADSL上網后，ISP會為您安裝好ADSL Modem，您只需要將ADSL Modem的以太網接口連接至ADSL路由器的WAN（廣域網）接口，再將ADSL路由器的LAN（局域網）接口連接到集線器或交換機或直接接電腦即可。下面是ADSL路由器連接示意圖：
　　　全面了解ADSL/Cable共享路由器1(圖)

　　既然ADSL/Cable路由器功能強大，使用方便，它的內部構造如何，又是怎樣工作的呢？下面以臺灣產EA-2204型ADSL/Cable路由器為例，給大家具體介紹，希望大家通過本文，能理解ADSL/Cable路由器的基本知識。
　　
　　一、EA2204路由器的主要性能特點
　　
　　EA-2204型ADSL/Cable路由器的主要功能特點如下：
　　
　　★ 可連接ADSL/Cable Modem或以太主干網
　　
　　★ 內建4個10/100M交換機端口
　　
　　只用一個ip地址就能把您的全部電腦連接到國際互聯網
　　
　　★ 可通過內部局域網上任何一部電腦用瀏覽器（IE）進行配置
　　
　　★ 建立防火墻防止黑客入侵
　　
　　★ 可同時作為DHCP服務器和用戶端
　　
　　★ 治理人員可控制特定內部用戶訪問互聯網
　　
　　二、外觀及接口
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　　上圖為EA-2204的前面板，通過面板指示燈，您可以了解路由器目前的連線狀態，下面的表格所示為各指示燈名稱及狀態說明：
　　
　　指示燈說明
　　
　　POWER 電源指示
　　
　　WAN Link 表示廣域網接口正確連接
　　
　　RxD 顯示廣域網接口正在接收
　　
　　TxD 顯示廣域網接口正在發送
　　
　　Serial Data 閃爍代表ASYNC接口正在發送或接收
　　
　　DCD ASYNC接口接56K Modem或ISDN TA時，該燈亮
　　
　　1 Link 表示局域網接口正確連接，該燈閃爍時表示正在接收或發送
　　
　　2 ACT
　　
　　3 100 表示10/100Mbps傳輸模式
　　
　　4 10
　　
　　LAN FDX 表示全雙工模式
　　
　　燈號 COL
　　
　　下圖所示為EA-2204的背板：
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　　標識說明
　　
　　LAN 10/100 1、2、3、4 連接到10/100BaseT以太網注：1號接口為Uplink
　　
　　Uplink/Normal 轉換開關。如要直接連接電腦，需將控制開關撥至Normal位置，連接集線器或交換機，需將開關撥到Uplink位置。
　　
　　Reset 復位鍵。注重：當按下該開關3秒種后，路由器中您設定的資料將被刪除。
　　
　　Serial 連接56K Modem或ISDN TA
　　
　　WAN 連接ADSL Modem或Cable Modem
　　
　　5VDC 5V DC/2.0A電源插孔，連接市電電源適配器
　　
　　三、內部結構及電路分析
　　
　　要想熟悉ADSL/Cable路由器，我們先來查看路由器內部結構全貌，再具體了解各塊電路的工作原理。
　　
　　EA-2204的內部構造十分簡單，只有一塊線路板，外觀及主要部件名稱如上圖所示。下面對其分別詳盡解釋，以便您能更好地了解。
　　
　　1、EA-2204電路框圖
　　
　　從電路框圖看，外置的AC/DC電源適配器將市電變換成直流，再經過DC穩壓濾波給整個電路提供5V和3.3V DC穩定工作電源。時鐘電路為CPU、RAM和各種控制芯片提供7.372M、20M、25M、50M的工作時鐘信號。EA-2204核心是一顆ARM7處理器，通過系統總線連接Flash和SDRAM，路由器上電后，CPU從FLASH中讀取程序和配置數據進行初始化，SDRAM為程序運行和數據處理提供臨時存儲空間。CPU復位電路在系統上電或電源異常又恢復時使CPU自動復位，用戶在必要時可通過按后面板上的復位開關來使CPU復位。CPU控制廣域以太網控制芯片，通過一個RJ-45接口或RS232接口，連接國際互聯網來處理數據。一個4端口交換控制器，通過四個RJ-45連接局域網集線器、交換機或連接電腦，直接進行數據交換或通過CPU控制與廣域網連接進行數據處理。
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　　下面對各部分具體介紹。
　　
　　2、電源電路
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　　EA-2204路由器采用外置電源適配器連接市電供電。該電源適配器內部采用開關電源，具有AC電壓適應范圍寬、重量輕、輸出電壓穩定、效率高等特點。它適用于世界各地區，可以在市電電壓95V到240V范圍正常工作，提供5V直流穩定輸出。
　　
　　5V直流經路由器背板電源插座輸入，經過電感濾波，分兩路給整個電路供電。一路直接供給工作電壓為5V的電路，另一路通過集成電路PJ1084進行電壓變換，得到部分電路工作所需要的3.3V電壓。
　　
　　PJ1084是一種低壓差的線性電壓調整集成電路。其主要參數如下：
　　
　　電壓輸入：最大12V
　　
　　輸出電流：最大5A
　　
　　輸出電壓：通過外部電路可調，固定2.5V或3.3V
　　
　　輸入輸出電壓差：最大1.3V
　　
　　穩壓精度：1％
　　
　　該穩壓集成電路有TO-220和TO-263兩種封裝，TO-220在功耗較大時可加裝散熱片，TO-263是貼片型封裝，因EA2204的電路功耗較小（實測工作電流僅500mA），所以使用的是TO-263封裝，直接貼裝在PCB上即可。
　　
　　3 、復位電路
　　
　　CPU復位電路分為2部分，一是在系統上電或電源異常又恢復時使CPU自動復位；另一部分是在軟件運行異常出現系統死機的情況下，用戶可通過按后面板上的復位開關來使CPU復位。
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　　復位信號是由一個十分簡單的RC電路、按鈕開關來產生。當系統上電或人為按下復位開關，會產生一個低電平脈沖，該脈沖經過數字門電路整形后使CPU復位，進行初始化。
　　
　　HC132是一CMOS邏輯門電路，工作電壓2－6V，其輸入/輸出的邏輯關系如下圖表所示：
　　
　　在路由器電路中，利用門電路的輸入高電平有電壓最小值、輸入低電平有電壓最大值的特點和門電路的整形作用，與周邊二極管和電容、電阻組成上電脈沖產生電路，產生系統復位脈沖信號。
　　
　　4 、時鐘信號
　　
　　EA-2204電路中，共用了4個晶體振蕩器，分別提供各部分IC工作所需的時鐘信號。
　　
　　50M―CPU電路S3C4510B01主時鐘 25M―交換控制器RTL8305S時鐘
　　
　　20M―以太網控制器RTL8019AS時鐘
　　
　　7.372M―異步串口通信芯片TG16C550CJ時鐘
　　
　　5 、 CPU
　　
　　EA-2204路由器的核心是一顆韓國三星電子生產的S3C4510B―16/32位RISC（精簡指令集計算機）微控制器。該微控制器專為以太網通信系統的集線器和路由器而設計，具有低成本和高性能的特點。
　　
　　S3C4510B中內置了ARM公司設計的16/32位ARM7TDMI處理器，其內部框圖如下：
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　　由圖可見，S3C4510B提供了8K字節的Cache（高速緩存）和以太控制器，內置2通道的HDLC（高級數據鏈路控制），2個UART（通用異步收發）通道，內置32位定時器和18個通用可編程I/O端口。S3C4510B內部采用32位系統總線，有I2C接口，還集成了中斷控制器、DRAM/SDRAM控制器、ROM/SRAM和閃存控制器。以上功能特點均集成在此單芯片中，作為路由器的核心，可大大減少系統成本。
　　
　　軟件方面，S3C4510B因內置ARM7TDMI核，可以執行32位的ARM指令，也可執行16位的THUMB指令。
　　
　　S3C4510B采用3.3V電壓供電，208腳的QFP封裝，操作頻率最高達50MHz。EA-2204中采用50MHz外部頻率，因S3C4510B內部有鎖相環電路可將外部振蕩頻率提升5倍作為內部系統時鐘，所以內部最高頻率實際上已達250MHz！
　　全面了解ADSL/Cable共享路由器1(圖)