ZHDA117 April   2026 AM62L

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2工业通信协议概述
    1. 2.1 工业通信系统的组件
    2. 2.2 从串行现场总线发展到工业以太网
  6. 3市场趋势和多协议要求
    1. 3.1 工业以太网的市场规模
    2. 3.2 多协议并存的实际情况
    3. 3.3 统一平台的必要性
    4. 3.4 TI 多协议设计的核心价值
  7. 4主流工业协议的技术简介
    1. 4.1 EtherCAT（用于控制自动化技术的以太网）
    2. 4.2 PROFINET RT/IRT（实时工业以太网）
    3. 4.3 EtherNet/IP（通用工业协议）
  8. 5TI 处理器的多协议支持设计
    1. 5.1 关键技术：PRU-ICSS 子系统
    2. 5.2 多协议架构多协议
    3. 5.3 处理器选择矩阵
    4. 5.4 工业协议支持矩阵
    5. 5.5 软件开发接洽模式
  9. 6总结
  10. 7参考资料

5.2 多协议架构多协议

TI 的多协议实现方案采用统一的硬件设计，通过不同的固件映像支持不同的协议。

协议选择机制

  • 启动时选择：通过硬件开关或软件参数确定启动时的协议
  • 自动检测：器件会自动监听网络，并根据接收到的帧类型选择相应的通信协议
  • 固件独立性：不同的协议使用独立的固件映像而不受干扰
AM64/AM243 上的多协议方案图 5-1 AM64/AM243 上的多协议方案

协议栈结构（AM335 上的 EtherCAT 示例）

TI 的 EtherCAT 软件栈包含三个主要层：

  1. 第 2 层（数据链路层）：PRU 固件
      • PRU 内核负责 EtherCAT 电报传输和接收
      • 实施 FMMU 和同步管理器
      • 分布式时钟处理
  2. 第 7 层（应用层）：EtherCAT 从机协议栈
      • 在 Arm 内核上运行
      • 支持 Beckhoff 本机栈或第三方栈
      • 通过中断与 PRU 通信
  3. 应用层：用户工业应用
    • 实现面向设备的专用逻辑（I/O 处理、传感器驱动等）
EtherCAT 从机的软件架构图 5-2 EtherCAT 从机的软件架构

单一硬件平台的优势

  • 无需多个开发板和参考设计
  • 相同的原理图和 PCB 布局
  • 共享电源和 EMI 设计
  • 显著降低 BOM 成本并缩短上市时间