ZHCAEJ9 October   2024 AM2434

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 工厂中的实时通信
    2. 1.2 工业协议
    3. 1.3 串行和基于以太网的通信协议
  5. 2工业协议
    1. 2.1 基于以太网的通信协议
    2. 2.2 网络拓扑
    3. 2.3 OSI 层模型
    4. 2.4 工业以太网系统方框图
      1. 2.4.1 两端口器件
      2. 2.4.2 单端口控制器
    5. 2.5 以太网物理层 (PHY)
    6. 2.6 媒体访问控制 (MAC)
      1. 2.6.1 器件 MAC
      2. 2.6.2 控制器 MAC
    7. 2.7 工业协议栈
    8. 2.8 工业通信软件开发套件 (SDK)
    9. 2.9 使用 AM243x 处理器的 EtherCAT 器件示例
  6. 3结语

两端口器件

两端口以太网器件用于现场器件,以简化线路拓扑的支持。由于每个器件已经有两个具有以太网交换机功能的以太网端口,因此无需额外的以太网集线器或交换机即可轻松实现线路拓扑。

 两端口以太网器件图 2-4 两端口以太网器件

具有两个物理以太网端口的器件也称为三端口交换机。该器件有两个物理以太网端口和一个用于连接到主机处理器的逻辑端口。某些协议(如 EtherCAT)要求两个以太网 PHY 和 MAC 使用一个 25MHz 通用时钟。这是为了在将以太网帧从 MAC 传输到 PHY 以及从 PHY 传输到 MAC 时减少 RX/TX 抖动。使用独立的 25MHz 时钟时,RX/TX 抖动范围为 40ns(PHY 速度为 100Mbps 时)至 4ns(PHY 速度为 1000Mbps 时)。

根据工业以太网协议,要么部署两个 10/100Mbps 以太网 PHY,要么部署两个 10/100/1000Mbps 以太网 PHY。PHY 通过 MII 或 RGMII 接口连接到以太网 MAC。还有一个称为串行管理接口 (SMI) 的边带信号,由 MDIO 和 MCD 线路组成,用于通过 MAC 对以太网 PHY 进行寄存器编程。如果 PHY 需要在一个特定的工作模式下运行,而这个工作模式在以太网 PHY 上电时尚未通过自举配置进行配置,那么对以太网 PHY 进行编程会很有用。有关自举的更多详细信息,请参阅 DP83826 确定性、低延迟、低功耗、10/100Mbps 工业以太网 PHY 数据表

MAC 实现取决于所支持的协议。没有通用 MAC,例如 EtherCAT 和 PROFINET 使用不同类型的以太网帧处理。有关以太网帧处理的不同之处,请参阅节 2.6。MAC 通过共享 RAM 提供过程数据或以太网帧。

CPU 运行工业以太网协议栈、外设驱动程序、附加功能(例如网络服务器或 UPC-UA 数据库)和客户应用。根据软件架构的不同,这些软件任务可以拆分到不同的 CPU 内核上。