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HDLC-LCM 低功耗嵌入式通信模块

●  1、2路100M以太网PHY

●  2、4路同步串口,支持HDLC协议,支持NRZ、NRZI编码格式

●  2路通用异步串口(UART)

●  +3.3V供电,功耗低至2W

●  小尺寸,便于嵌入应用产品

●  2.0mm排针接口,工业级宽温


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1.  概述


亚册HDLC-LCM嵌入式通信模块,提供1、2路100M以太网口,2、4路多协议串口、支持同步HDLC协议。支持同步、异步串口互转,实现串口、以太网口之间的协议转换。

2.0mm插针接口、小尺寸。+3.3V供电、工业级宽温,适合嵌入式定制应用。



2.  应用范围


●  同步串口、异步串口互相转换

●  串口、以太网之间的协议转换

●  列车通信网络(TCN)

●  列车机车TCMS通信

●  空管航管监视系统,ADS-B、二次雷达(SSR)信号产生与接入

●  空管自动化系统(ATC)、空中交通管理(ATM)

●  嵌入式应用、定制应用

 

3.  接口

接口LCM采用2.0mm扩展接口,包括2个30PIN双排插针接口(2*10)。

3.1  串口

用户可以根据需求,选择不同的串口组合:

产品型号

串口

S1

S2

S3

S4

HDLC-LCM-160

同异步

同异步

异步

异步

HDLC-LCM-200

异步

异步

同步

同步

HDLC-LCM-400

同异步

同异步

同步

同步

 

串口支持同步HDLC协议或异步UART,特性如下:

● CMOS电平接口,用户外接收发器实现RS-232/422/485功能

● 全双工、半双工,最高波特率128Kbps

● 时钟支持:常规、主时钟、从时钟(外时钟)

● 编码格式:NRZ、NRZI

 

3.2  以太网接口

可选1、2路10/100M自适应以太网PHY接口,支持MDI/MDIX自适应,外接百兆以太网变压器。

产品型号 以太网接口 以太网交换 VLAN 双IP
HDLC-LCM-160 1 x 10/100M PHY
HDLC-LCM-200 2 x 10/100M PHY 支持 支持 支持
HDLC-LCM-400 2 x 10/100M PHY 支持 支持 支持


3.2.1  以太网交换功能
通过配置管理软件使能内置以太网交换机,使能内置以太网交换机,为ETH1、ETH2两个网口提供以太网交换功能。


使能以太网交换功能后,LCM对外只有拥有一个IP地址,网络功能示意如下:


3.2.2  支持VLAN,提供双IP地址配置
当禁用以太网交换机功能时,内置以太网交换机打开VLAN功能,系统为2个以太网接口分配独立的IP地址。



双IP的功能示意如下,LCM模块相当于一台配有2块网卡的计算机。


3.3  电源

单3.3V供电,功耗 < 2W。

4.  功能

4.1  UDP转串口

借助LCM,计算机或服务器能够实现同步HDLC串口发送功能。
典型的应用如下图所示。计算机作为UDP Client通过以太网接口发送UDP报文,LCM把收到的UDP报文转换为HDLC帧,然后从同步串口发送出去。


通过yacer-DMS配置管理软件对UDP转串口进行设置,每一行表示一个UDP端口到串口的转发条目,可以实现三种转发策略:
● 转发:指定的UDP端口接收的数据可以转发到指定的串口。
● 汇聚:多个不同的UDP端口接收的数据可以转发到同一个串口。
● 分路:从同一个UDP端口接收的数据可以转发到不同的串口。

4.2  串口转UDP

HDLC转UDP功能示意图如下,LCM通过同步串行接口,接收来自其他设备的HDLC帧,将其转换为UDP报文,通过以太网发送给计算机或服务器。


通过yacer-DMS配置管理软件对串口转UDP进行设置,每一行表示一个串口到UDP端口的转发条目,可以实现三种转发策略:
● 转发:指定的串口接收的数据可以转发到指定的目的UDP端口。
● 汇聚:多个不同的串口接收的数据可以转发到同一个目的UDP端口。
● 分路:从同一个串口接收的数据可以转发到不同的目的UDP端口。

4.3  串口转串口

串口转串口能够把指定串口的输入数据,转发到其他串口输出,主要用于:
● 同步、异步串口之间的转换
● 串口分路:把一路串口数据分为多路,与普通的分路器不同,利用LCM实现分路器,各路串口可以设置不同的波特率和时钟模式,从而避免了时钟不一致造成的丢包问题。


如上图所示的配置,实现了串口S1的输入分路至S2、S3、S4输出的应用。LCM对接收数据进行存储转发,就算是S1、S2、S3、S4的波特率、时钟模式不同,也不会丢包。

 

5.  配置管理

5.1  搭建配置环境

用户可以通过LCM的任一以太网接口进行配置管理,如果以太网口被占用,LCM板上提供了DMS-ISP调试接口,通过亚册DMS-ISP专用调试器进行在线配置。

5.2  yacer-DMS

亚册yacer-DMS配置管理软件,是一款专用于配置管理亚册通信产品的免费工具软件。基于以太网或计算机总线,能够自动搜索并发现在线的亚册通信设备,对设备进行运行监控、配置管理、诊断测试和版本更新。

5.3  查看状态

下图即为yacer-DMS配置管理软件的主界面,该界面可以分为三个部分:
● 工具条:功能操作按钮
● 设备列表:显示在线设备基本信息及运行状态
● 统计报告:显示指定设备的收发指示、设备详细信息、收发统计

5.4  配置管理

点击工具条上的“设备配置”按钮,或双击设备列表中指定的设备,yacer-DMS弹出配置对话框。对话框按照接口和功能,把配置项分为多个配置页面。

6.  工业级品质

● 低功耗
● 工业级宽温

7.  服务与支持

● 免费试用
● 长期供货保障
● 全程技术支持
● 应急备件服务


1.  技术规格

同步串口

电平标准

CMOS 电平接口

工作模式

同步HDLC

接口类型

全双工、半双工

编码格式

NRZ、NRZI

波特率

≤ 128 Kbps

异步串口

电平标准

CMOS 电平接口

工作模式

异步UART

接口类型

全双工、半双工

编码格式

NRZ

波特率

≤128 Kbps

以太网口
类型 百兆以太网PHY接口,需要外接网络变压器
速率 10/100 Mbps,支持MDI/MDIX自适应
网络协议 TCP/IP
编程接口 UDP Server、UDP Client,支持单播/组播/广播
配置管理

配置工具

yacer-DMS配置管理软件

配置接口

以太网接口
DMS-UART接口(借助于亚册DMS-UART-6P配置线)

电源需求

输入电压

+3.3V DC

功耗

<2W

机械特性

接口

2个30PIN双排插针接口(2*15),间距为2.0mm

工作环境

工作温度

-40 ~ +85℃

存储温度

-40 ~ +85℃

工作湿度

5 ~ 95% RH(无凝结)

 

2.  机械尺寸

  

 

3.  引脚定义


3.1  HDLC-LCM-160

●   X1:2x15 2.0mm排针

X1管脚

名称

方向

描述

1

NC

 

备用,用户必须悬空

2

NC

 

备用,用户必须悬空

3

NC

 

备用,用户必须悬空

4

NC

 

备用,用户必须悬空

5

S1_TXD

O

同异步串口S1数据发送

6

S1_RXD

I

同异步串口S1数据接收

7

S1_TXC

O

同异步串口S1发送时钟

8

S1_RXC

I

同异步串口S1接收时钟

9

S1_TX_EN

O

同异步串口S1驱动器使能,使能电平为高

10

S1_RX_EN

O

同异步串口S1接收器使能,使能电平为低

11

S2_TXD

O

同异步串口S2数据发送

12

S2_RXD

I

同异步串口S2数据接收

13

S2_TXC

O

同异步串口S2发送时钟

14

S2_RXC

I

同异步串口S2接收时钟

15

S2_TX_EN

O

同异步串口S2驱动器使能,使能电平为高

16

S2_RX_EN

O

同异步串口S2接收器使能,使能电平为低

17

S3_TXD

O

异步串口S3数据发送

18

S3_RXD

I

异步串口S3数据接收

19

S3_TX_EN

O

异步串口S3驱动器使能,使能电平为高

20

S3_RX_EN

O

异步串口S3接收器使能,使能电平为低

21

S4_TXD

O

异步串口S4数据发送

22

S4_RXD

I

异步串口S4数据接收

23

S4_TX_EN

O

异步串口S4驱动器使能,使能电平为高

24

S4_RX_EN

O

异步串口S4接收器使能,使能电平为低

25

NC

 

备用,用户必须悬空

26

NC

 

备用,用户必须悬空

27

GND

 

 

28

VCC_3.3V

I

DC 3.3V输入

29

GND

 

 

30

VCC_3.3V

I

DC 3.3V输入

 

●  X2:2x15 2.0mm排针

X2管脚

名称

方向

描述

1

ETH_TX+

 

百兆以太网PHY TX+,外接网络变压器

2

ETH_RX+

 

百兆以太网PHY RX+,外接网络变压器

3

ETH_TX-

 

百兆以太网PHY TX-,外接网络变压器

4

ETH_RX-

 

百兆以太网PHY RX-,外接网络变压器

5

NC

 

备用,用户必须悬空

6

PHY_LED0

O

百兆以太网link指示,低电平表示以太网link

7

TDO

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

8

TMS

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

9

TCK

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

10

TDI

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

11

CPU_RST

I

低电平模块复位,本模块有POR功能,如果用户不需要对本模块做复位操作,该信号可悬空

12

LED_ALARM

O

系统告警指示灯,低电平有效

13 NC   备用,用户必须悬空
14 NC   备用,用户必须悬空
15 NC   备用,用户必须悬空
16 NC   备用,用户必须悬空
17 LED_RUN O 系统运行指示灯,低电平有效
18 LED_S1_TRX O 串口S1收发指示灯,低电平有效

19

CAN2_RD

I

备用CAN2接收,用户可悬空处理

20

CAN2_TD

O

备用CAN2发送,用户可悬空处理

21

CAN1_RD

I

备用CAN1接收,用户可悬空处理

22

CAN1_TD

O

备用CAN1发送,用户可悬空处理

23 NC   备用,用户必须悬空
24 LED_S2_TRX O 串口S2收发指示灯,低电平有效
25 LED_S3_TRX O 串口S3收发指示灯,低电平有效
26 LED_S4_TRX O 串口S4收发指示灯,低电平有效

27

GND

 

 

28

VCC_3.3V

I

DC 3.3V输入

29

GND

 

 

30

VCC_3.3V

I

DC 3.3V输入

 
3.2  HDLC-LCM-200/400

● X1:2x15 2.0mm排针

X1管脚

名称

方向

描述

1

S1_TXD

O

串口S1数据发送

2

S1_RXD

I

串口S1数据接收

3

S1_TXC

O

串口S1发送时钟

4

S1_RXC

I

串口S1接收时钟

5

S1_TX_EN

O

串口S1发送器使能,使能电平为高

6

S1_RX_EN

O

串口S1接收器使能,使能电平为低

7

S2_TXD

O

串口S2数据发送

8

S2_RXD

I

串口S2数据接收

9

S2_TXC

O

串口S2发送时钟

10

S2_RXC

I

串口S2接收时钟

11

S2_TX_EN

O

串口S2发送器使能,使能电平为高

12

S2_RX_EN

O

串口S2接收器使能,使能电平为低

13

GND

 

 

14

GND

 

 

15

S3_TXD

O

串口S3数据发送

16

S3_RXD

I

串口S3数据接收

17

S3_TXC

O

串口S3发送时钟

18

S3_RXC

I

串口S3接收时钟

19

S3_TX_EN

O

串口S3发送器使能,使能电平为高

20

S3_RX_EN

O

串口S3接收器使能,使能电平为低

21

S4_TXD

O

串口S4数据发送

22

S4_RXD

I

串口S4数据接收

23

S4_TXC

O

串口S4发送时钟

24

S4_RXC

I

串口S4接收时钟

25

S4_TX_EN

O

串口S4发送器使能,使能电平为高

26

S4_RX_EN

O

串口S4接收器使能,使能电平为低

27

GND

 

 

28

GND

 

 

29

CPU_RST

I

低电平模块复位,本模块有POR功能,如果用户不需要对本模块做复位操作,该信号可悬空

30

DEFAULT_SET

I

默认悬空,接地时加电模块以默认配置启动

 

 ● X2:2x15 2.0mm排针

X2管脚

名称

方向

描述

1

ETH2_TX+

 

网口2PHY TX+,外接网络变压器

2

ETH2_TX-

 

网口2 PHY TX-,外接网络变压器

3

ETH2_RX+

 

网口2 PHY RX+,外接网络变压器

4

ETH2_RX-

 

网口2 PHY RX-,外接网络变压器

5

ETH_VCT

O

网络变压器中心抽头电压,ETH1、EHT2共用

6

GND

 

 

7

ETH1_TX+

 

网口1 PHY TX+,外接网络变压器

8

ETH1_TX-

 

网口1 PHY TX-,外接网络变压器

9

ETH1_RX+

 

网口1 PHY RX+,外接网络变压器

10

ETH1_RX-

 

网口1 PHY RX-,外接网络变压器

11

GND

 

 

12

GND

 

 

13

ETH2_LED0

 

网口2 link指示,低电平表示以太网link

14

ETH2_LED1

 

网口2速度指示,低电平表示100M

15

ETH1_LED0

 

网口1 link指示,低电平表示以太网link

16

ETH1_LED1

 

网口1速度指示,低电平表示100M

17

GND

 

 

18

GND

 

 

19

TDO

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

20

TMS

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

21

TCK

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

22

TDI

 

JTAG,内部调试用,用户可悬空处理

23

CAN2_RD

I

备用CAN2接收,用户可悬空处理

24

CAN2_TD

O

备用CAN2发送,用户可悬空处理

25

CAN1_RD

I

备用CAN1接收,用户可悬空处理

26

CAN1_TD

O

备用CAN1发送,用户可悬空处理

27

GND

 

 

28

VCC_3.3V

I

DC 3.3V输入

29

GND

 

 

30

VCC_3.3V

I

DC 3.3V输入

 


1.  订货信息

产品型号

串口

以太网接口

状态

S1

S2

S3

S4

HDLC-LCM-160 同异步 同异步 异步 异步 1 x 100M PHY 量产
HDLC-LCM-200 异步 异步 同步 同步 2 x 10/100M PHY 量产
HDLC-LCM-400 同异步 同异步 同步 同步 2 x 10/100M PHY 量产

 

2.  选配附件

型号

描述

图片

DMS-UART-6P

DMS-UART 配置线

MB160

HDLC-LCM-160开发板

LCM-MB160开发板
MB260 HDLC-LCM-200/400开发板

 

1.  如果LCM的网口被占用,如何实现在线配置?

通过网口在计算机上运行yacer-DMS对LCM进行配置,是最方便的在线配置方法。

如果LCM的网口被占用,可以利用DMS-UART配置线,通过计算机的USB接口,利用yacer-DMS软件进行配置。

2.  如何快速评估LCM的功能?

利用MB160开发板可以快速评估HDLC-LCM-160模块,利用MB260可以快速评估HDLC-LCM-200、HDLC-LCM-400模块

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