fido5000:一顆芯片,支持多種以太網(wǎng)協(xié)議
發(fā)布時間:2018-02-01 來源:Thomas Brand 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】現(xiàn)今,尤其是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 或工業(yè)4.0的背景下,許多工業(yè)自動化技術(shù)的供應(yīng)商和制造商都對獨(dú)立于制造商的開放式通信平臺充滿渴望。制造商期望在系統(tǒng)范圍內(nèi)實現(xiàn)越來越多的自動化流程。因此,自動化必須考慮到IT系統(tǒng)對于開放數(shù)據(jù)訪問的需求,以及工業(yè)控制系統(tǒng)的實時要求。以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)在這方面發(fā)揮了重要作用。
相較于傳統(tǒng)現(xiàn)場總線,這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,比如在共享傳輸介質(zhì)上高效同步地傳輸大量數(shù)據(jù)。PROFINET、EtherNet/IP®、EtherCAT®、POWERLINK®等常用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議都在某種程度上允許與http或TCP/IP等傳統(tǒng)協(xié)議共享同一以太網(wǎng)介質(zhì)。
本文將更詳細(xì)地探討工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的要求(例如可靠的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)的時間同步)。此外,還將介紹ADI公司的fido5000 REM交換芯片,該芯片可作為一種產(chǎn)品解決方案。該芯片有fido5100和fido5200兩種型號,這兩種型號的區(qū)別僅在于它們支持的以太網(wǎng)協(xié)議。fido5100支持除EtherCAT以外的各種主要工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,而fido5200支持包括EtherCAT在內(nèi)的各種主要工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。
圖1. 作為fido5000變體的fido5200 REM交換芯片。fido5200支持包括EtherCAT在內(nèi)的各種主要工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。
fido5000 REM交換芯片
ADI公司的fido5000是一款具有兩個以太網(wǎng)端口的實時以太網(wǎng)、多協(xié)議 (REM) 交換芯片。從此,兩個端口成為如今工業(yè)器件的標(biāo)配,而未來的工業(yè)4.0應(yīng)用必須支持各種常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,如線狀和環(huán)狀拓?fù)湟约靶切瓮負(fù)?。另外,它可以連接任何主機(jī)處理器,這讓開發(fā)人員可以使用自己的處理器和他們首選的開發(fā)環(huán)境。圖2顯示了fido5000的所有這些可能性和功能。
圖2. fido5000功能概覽。
REM芯片和處理器之間通過內(nèi)存總線進(jìn)行通信,以實現(xiàn)高性能、低延遲/低抖動的工業(yè)以太網(wǎng)。內(nèi)存總線還提供了采用PriorityChannel®技術(shù)的主控接口。ADI公司采用軟硬件協(xié)同設(shè)計開發(fā)了這一過濾技術(shù)。它確保來自以太網(wǎng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)得到及時處理,而不受協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)利用率的影響,因此避免了非時間關(guān)鍵型數(shù)據(jù)流量的干擾。這意味著,來自實時通道的數(shù)據(jù)會優(yōu)先于普通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)得到處理。圖3顯示的就是PriorityChannel技術(shù),圖中有四個隊列,可以在處理實時數(shù)據(jù)時進(jìn)行微調(diào)。
圖3. ADI公司PriorityChannel技術(shù)的概念。
除了交換功能之外,fido5000還具有強(qiáng)大的定時器控制單元 (TCU)。TCU設(shè)計用于實現(xiàn)各種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的同步機(jī)制。通過四個專用輸出或四個通用輸入/輸出,可以實現(xiàn)輸入捕捉等其他功能,也可以輸出任何方波信號。這些端口均直接與同步時間同相。例如,它能以64位分辨率對四個輸入端中任何一處的邊沿到達(dá)加蓋時間戳。在輸出端,任何數(shù)字信號模式都可以與網(wǎng)絡(luò)時間同步輸出。這意味著可以將用戶的應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)時間同步,周期時間甚至低至不到31.25 s。
但fido5000的功能還不僅限于此—該芯片已經(jīng)為未來做好了準(zhǔn)備!fido5000支持時間敏感型網(wǎng)絡(luò) (TSN)。未來基于TSN的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用的需求將能夠滿足運(yùn)動控制或安全等應(yīng)用非??量痰膶崟r要求。
TSN是由IEEE 802.1工作組定義的一組標(biāo)準(zhǔn)。它兼容現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)。實際上,TSN定義了交換式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中用于時間控制數(shù)據(jù)路由的第一個IEEE標(biāo)準(zhǔn)。因此,IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)中的確定性實時通信可以通過為幾個網(wǎng)絡(luò)組件上消息路徑生成的公共時基和時間表來實現(xiàn)。
除了單芯片fido5000,ADI同時還提供基于fido5000電路板級完整解決方案的RapID平臺。RapID平臺實現(xiàn)了所有常見的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,可輕松集成到非以太網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備中。這使得現(xiàn)場設(shè)備能夠滿足工業(yè)4.0應(yīng)用的要求。常見工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的實現(xiàn)均已經(jīng)過預(yù)先認(rèn)證。RapID平臺另一個有趣的功能是動態(tài)集成的Web服務(wù)器。通過此功能,它允許用戶很方便得讀取和修改網(wǎng)絡(luò)參數(shù),輸入及輸出數(shù)據(jù)。
圖4. 基于fido5000的RapID平臺可用于評估套件中。
fido5000 REM交換芯片和RapID平臺已經(jīng)為基于當(dāng)前工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和未來TSN標(biāo)準(zhǔn)的時間關(guān)鍵型應(yīng)用提供了最佳的前提條件。
本文轉(zhuǎn)載自亞德諾半導(dǎo)體。
推薦閱讀:
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計
- ADI電機(jī)運(yùn)動控制解決方案 驅(qū)動智能運(yùn)動新時代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺
- 中微公司成功從美國國防部中國軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
- 功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容
點(diǎn)膠設(shè)備
電池
電池管理系統(tǒng)
電磁蜂鳴器
電磁兼容
電磁爐危害
電動車
電動工具
電動汽車
電感
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖