CR700核心模块使用说明书V12

DocNo：2017011600011/14CR700核心板-CS7C00使用说明DocNo：2017011600012/14目录一．概述：..................................................................................................................................3二．模块外观与尺寸：.............................................................................................................31．模块外观：..................................................................................................................32．模块尺寸：..................................................................................................................4三．CR700核心模块电路框图：...........................................................................................4四．模块电气特性：..................................................................................................................6五．接口管脚说明：..................................................................................................................71.弱电排针定义..............................................................................................................72.通讯信道排针定义.....................................................................................................8六．CR700核心模块电路原理图：.......................................................................................8七．CR700核心模块使用方式：...........................................................................................9八．软件实现及应用方案.......................................................................................................101.固件的分类................................................................................................................102.软件实现方案............................................................................................................103.RS-485的协议实现...............................................................................................114.RS-232的协议实现................................................................................................11DocNo：2017011600013/14一．概述：CR700是一颗高性能的宽带载波芯片，具有高集成度与高可靠性的特性。使用OFDM调制技术，带宽可达2~28MHz，物理层最高速率可达240Mbps，可内嵌自动中继路由协议，最大支持10级中继。可传输高清视频、音频信号以及各类数据。为了缩短客户的开发周期以及降低设计门槛，我们将CR700的典型应用电路设计成模块形式，用户可将CR700核心模块认为是一个简单易用的透传模块，提供一组UART接口与一组网络接口。客户可非常容易地将数据通过CR700核心模块在电力线、同轴线、双绞线等差分类型的线缆上进行可靠传输。可广泛应用于电力设备数据采集、太阳能光伏通讯、充电桩数据采集与监控、楼宇可视对讲、工业领域数据采集与控制等等需要进行数据通讯的场合。二．模块外观与尺寸：1．模块外观：CR700核心模块的外观如图1所示。核心模块TopView核心模块BottomView图1DocNo：2017011600014/142．模块尺寸：CR700核心模块外形尺寸为60mmX33mm。PCB为四层板，双面放置器件。对外接口为一个2X13的弱电排针以及一个2X3的信道排针。排针均在同一侧。另一侧有2个直径为2.2mm的固定孔，用于安装固定螺丝。各部分的尺寸见图2。图2三．CR700核心模块电路框图：CR700核心模块的电路框图如图3所示：图3DocNo：2017011600015/14从图中可见，CR700核心模块有以下接口：单5V输入网络接口UARTGPIORESET信号传输线接口过零检测输入端CR700核心模块仅需一组外部5V供电，在核心板上会将该组5V转换成1.2V、3.3V以及功放所需的12V，有效减少客户的电源设计。该5V电源请确认不小于400mA。电源紊波小于50mV。提供一个10M/100M的网络接口，用户需外接网络隔离变压器与RJ-45端子。提供一个UART接口，速率最高可达500Kbps。可通过软件进行选择配置。提供若干通用IO口供客户使用。核心模块上电可自行复位。但客户亦可通过RESET引脚对其进行有效复位，低电平有效。复位时序请见后续详细描述。由于CR700仅需一组差分线即可进行数据通讯，无论是电力线、同轴线、双绞线，也无论通讯线上是否存在交流或直流电压（需要外部对应的电压隔离电路），均可正常通讯。过零检测输入端在AC220V低压用电环境中可对交流的工频过零点进行检测（检测电路需在外部搭建），内部固件算法可依据此信号，避开民用电环境中的通讯重载区，有效提高抗干扰性能。在信道为直流或其他用电环境中可不接，不影响通讯。DocNo：2017011600016/14四．模块电气特性：CR700核心模块的电气性能参数如表1所示。功能特性表电力线接口调制方式Wavelet-OFDM传输带宽2~28MHz物理层/有效传输数据240M/92Mbps纠错方式卷积码与所罗门编码加密方式AES-128bitLAN接口标准IEEE802.3/IEEE802.3u通讯模式10Base-T/100Base-TX性能参数工作温度-40℃~+70℃（工业级）工作湿度20%~85%尺寸33X60mm供电电源5V±0.2V（电流大于400mA，紊波小于50mV）最大发送功率≤1.6W接口类型对外接口TD+/TD-，RD+/RD-UART，PLCSignal+/-GPIOZeroX表1DocNo：2017011600017/14五．接口管脚说明：CR700核心模块有两个排针，一个为弱电插针，另一个为通讯信道排针。1.弱电排针定义请见图4及表2。请注意排针方向。图4编号名称分类方向说明1GPIO0GPIO输出当UART外接485芯片时，该GPIO用来作为485芯片的收（低）发（高）选择。否则可以悬空。2GPIO2GPIO输入主机（Master）/从机（Slave）选择。高电平为Master，低电平为Slave。如果悬空，需要通过核心板上的上拉/下拉电阻来决定Master/Slave。3GPIO3GPIO输入该接口连接到CR700的GPIO3，并上拉。如果需要用到PLC对码的功能，则外接按钮，低有效。否则可以悬空。4GPIO4GPIO自定义可根据需要定义成普通IO5GPIO5GPIO自定义可根据需要定义成普通IO6GPIO6GPIO自定义可根据需要定义成普通IO7PLC_LinkGPIO输出PLC连接状态指示，低电平表示PLC已连接。8GPIO8GPIO自定义可根据需要定义成普通IO9GPIO9GPIO自定义可根据需要定义成普通IO10GPIO10GPIO自定义可根据需要定义成普通IO11GPIO12GPIO自定义可根据需要定义成普通IO12GNDGNDPower系统地13+5VVDDPower5V电源输入14+5VVDDPower5V电源输入15UART_TXDUART输出串口TXD16UART_RXDUART输入串口RXD17RESET#复位输入模块复位端18ZEROX过零检测输入DC应用不接，悬空。AC应用请按照底板电路连接。19GNDGNDPower系统地。20PLC-E-TX-P以太网接口模拟信号连接网络变压器的TX+21PLC-E-TX-N以太网接口模拟信号连接网络变压器的TX-22PLC-E-RX-P以太网接口模拟信号连接网络变压器的RX+23PLC-E-RX-N以太网接口模拟信号连接网络变压器的RX-24E_LINK以太网接口输出RJ45指示灯，在核心板上接到ETH_PHY芯片的LED0。25SPEED_LINK以太网接口输出RJ45指示灯，在核心板上接到ETH_PHY芯片的LED1。26GNDGNDPower系统地表21098765432117181920212223242526BottomView模块边界1312111415162DocNo：2017011600018/142.通讯信道排针定义请见图5及表3。请注意排针方向。456123BottomView模块边界2图5编号名称分类方向说明1PLC_D+通讯信道模拟信号PLC信道差分+端2NCNCNC空脚3PLC_D-通讯信道模拟信号PLC信道差分-端4PLC_D+通讯信道模拟信号PLC信道差分+端5NCNCNC空脚6PLC_D-通讯信道模拟信号PLC信道差分-端表3*实际使用中，信道差分线不分正负极。六．CR700核心模块电路原理图：CR700核心模块电原理图请见附件。DocNo：2017011600019/14七．CR700核心模块使用方式：CR700核心模块需要部分耦合电路才能工作，用户需要在外部搭建信号耦合电路、过零电路以及电源供电。根据应用场景的不同，需要设计不同的电路。根据电压，选择不同的安规电容和耦合变压器。下面我们以一个AC220V的PLC/RJ45/485三者透传的应用为例，说明外部电路的设计框图，如图6所示：CR700核心板网络变压器RJ45安规电容耦合变压器220V过零检测电路ZEROXE_LINK_LED0/15VGND485芯片LEDGPIO控制电路图6DocNo：20170116000110/14八．软件实现及应用方案1.固件的分类CR700模块的固件程序主要分为两种：带中继路由版本-------------可自动进行组网与自动路由，无需客户干预。每一个主机可连接最多999