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20世纪80年代以来,科技的发展比以往任何时候都要快得多,特别是大规模集成电路出现以后电子产品的大量使用更是在各个方面改变了我们的生活。日常生活的方方面面都在向数字化、智能化以及网络化的方向发展。作为现代生活的必然趋势,智能家庭网络正受到越来越多的关注和研究。智能家居的概念于上世纪80年代兴起于欧美,我国的智能家居行业则兴起于90年代的末期。随着我国国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术以及信息技术的迅猛发展,国家的相关部门和各大企事业单位都开始对智能家居及家庭网络给予了足够的关注,相关的标准和技术都在制定和开发当中。在技术层面上终端控制单元的设计、通信信道的选择、网络协议的选择、网络拓扑结构的设计及内网与外网的接口等都是当前讨论的焦点。本课题针对家庭网络基本架构的物理层和数据链路层进行了研究。提出了一种简单的窄带智能化家庭网络架构。通过比较选择了通信介质和物理层控制器的设计方法,并在此基础上设计了数据链路层的通信协议。物理层中集中控制器使用了高速发展的SOPC技术进行设计。SOC是集成电路技术发展的必然趋势,它适应了集成电路IC向集成系统IS转变的要求。当前主要有两种SOC实现方法,通过大规模可编程逻辑器件FPGA来实现SOC被称为SOPC技术,是最受关注的一种技术。因此本课题中选择Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1C6Q240C8来完成集中控制器底设计。而终端控制器选择了使用简单、性价比极高的单片机89C2051来设计,这一部分的具体方案比较灵活,可以根据具体的应用场合配置硬件。网络以分布最广的电力线为通信信道。课题中根据现有的一些实验结果分析了国内电力线信道的特性并利用电力线载波直接扩频通信芯片SC1128及相应的放大、滤波和耦合电路设计了物理层接口。为增强网络控制的可靠性,课题还在分析家庭网络基本结构的基础上,设计出了网络的数据链路层的参考协议。