3系统硬件设计
图2所示为该智能网关的硬件系统结构，该系统采用模块化设计方式，主要包括：1)主处理器模块，采用SPC200c作为主处理器，外扩32 MB的SDRAM和32 MB的Flash;2)视频源模块，包括1个USB2.0控制器和1个A型USB接口(母口);3)以太网模块，包括1个以太网控制器(MII接口)和1个RJ-45接口;4)AFE模块，包括A/D转换模块和耦合模块;5)电源模块，提供3组独立电源(1.2/1.8/3.3 V);6)调试接口模块，用于系统调试的JTAG接口和串行接口，均使用标准接口定义。
3.1主处理器模块
主处理器模块主要由主处理器SPC200c、Flash和SDRAM组成。其中，SPC200c由1个ARM926EJS的CPU核和自身的AHB(Advanced High-performance Bus)系统总线组成。主频可达400 MHz的ARM926EJ-S是器件的CPU核心，属于ARM的32 bit RISC系列，采用Jazelle技术，负责控制器与外部接口、器件内部各模块之间的信息交互;外部寄存器可以通过两个控制器进行访问：1个用于SDRAM、1个用于静态存储器(例如Flash存储器)。SPC200c包括内部设备(定时器、中断控制器等)、用户接口设备(1个串口、8个GPIO等)和外部的以太网设备接口。其中，以太网接口也具有DMA能力。此外，SPC200c还内嵌1个PLC模块，具有物理层和数据链路层结构，主要用于完成电力线数据信号的调制、解调等工作。PLC模块通过模拟前端和耦合部分于同轴电缆相连。
Flash具有掉电保存数据的功能，常用于存储Bootloader、文件系统、内核等。该系统采用SPANSION公司的S29GL256N(32 MB)Norflash，用于存储Bootloader、板级配置信息、用户文件系统和内核。
SDRAM不具有掉电保持数据的能力，但是由于其存取速度远远高于Flash存储器，因此在系统中主要用于程序的运行空间、数据区和堆栈区。该系统选用MICRON的M48LC8M32B2(32 MB=2 M×32 bit×4 bank)SDRAM，用于OFDM的调制、解调和TDMA与CSMA的协调。
3.2视频源模块
该模块由EPSON公司的S1R72V17 USB2.0控制器、USB电源转换器MAX8586和A型的USB接口(母口)组成。
S1R72V17是一款USB主从控制器LSI(大规模集成电路)，支持USB2.0兼容的高速模式。该LSI的主端口和设备端口是共享的，通过控制器的转换可以使其操作在USB主机或USB设备模式下。
3.3以太网模块
以太网模块由ICPlus公司的以太网控制器IP101A和含有放大器的RJ-45接口组成。IP101A是兼容802.3/802.3u的单端口快速以太网转换器，支持10/100 Mb/s的传输速率。该器件支持自动MDI/MDIX功能，可简化安装和减少维护费用。IP101A提供了MII(Media Independent Interface)接口、SNI(Serial Network Interface)接口或RMII(Reduced Media Independent Interface)，适用于接入到不同类型的10/100 Mb/sMAC。采用先进的CMOS工艺制造，使得器件只需3.3 V的电源，且在自动能量保存模式下可将功耗降到很低。
IP101A与主器件的连接采用MII接口，是目前以太网模块较为常用的接口标准，连接较为简单，此处不再赘述。
