ZHDA183 June   2026 AM2611 , AM2612 , AM2612-Q1 , AM2631 , AM2631-Q1 , AM2632 , AM2632-Q1 , AM2634 , AM2634-Q1 , AM263P2 , AM263P2-Q1 , AM263P4 , AM263P4-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 机器人确定性挑战
    2. 1.2 为什么标准以太网无法支持实时通信
      1. 1.2.1 队首阻塞
      2. 1.2.2 缺少时间同步
      3. 1.2.3 无流量调度
    3. 1.3 基于时间敏感网络 (TSN) 的建议解决方案
      1. 1.3.1 什么是 TSN？
      2. 1.3.2 IEEE 1588（802.1AS gPTP - 通用精确时间协议）
      3. 1.3.3 IEEE 802.1Q (VLAN)
      4. 1.3.4 IEEE 802.1Qbu/Qbr（IET - 交错快速流量/帧抢占）
      5. 1.3.5 IEEE 802.1Qbv（EST - 调度流量增强）
      6. 1.3.6 CPSW 专属硬件特性
  5. 2示例用例：机器人中的分布式运动控制
    1. 2.1 典型情景
    2. 2.2 网络拓扑要求
      1. 2.2.1 为什么选择菊花链？
      2. 2.2.2 菊花链以太网解决方案的实际应用
    3. 2.3 通信要求
    4. 2.4 测试实现
  6. 3系统概述和架构
    1. 3.1 硬件架构
      1. 3.1.1 AM261x LaunchPad
      2. 3.1.2 CPSW 子系统概述：
    2. 3.2 软件架构
  7. 4实现示例
    1. 4.1 标准以太网 + CPSW InterVLAN 路由
      1. 4.1.1 什么是 Inter-VLAN 路由
      2. 4.1.2 此实现方案如何利用 Inter-VLAN 路由：
      3. 4.1.3 测试 1 基准测试
    2. 4.2 集成 gPTP 时间同步 (IEEE802.1AS)
      1. 4.2.1 什么是 PTP 时间同步？
      2. 4.2.2 此实现方案如何使用 GPTP 时间同步
      3. 4.2.3 测试 2 基准测试
    3. 4.3 集成 VLAN (IEEE802.1Q)
      1. 4.3.1 什么是 VLAN？
      2. 4.3.2 此实现方案如何利用 VLAN
      3. 4.3.3 测试 3 基准测试
    4. 4.4 集成 IET 帧抢占 (IEEE802.1Qbu/Qbr)
      1. 4.4.1 什么是 IET（交错快速流量）？
      2. 4.4.2 此实现方案如何利用 IET
      3. 4.4.3 测试 4 基准测试
    5. 4.5 集成 EST 调度 (IEEE802.1Qbv)
      1. 4.5.1 什么是 EST？
  8. 5结语
  9. 6挑战和调试注意事项
    1. 6.1 网络拓扑验证
    2. 6.2 流量分析
    3. 6.3 主机端口流量监控
    4. 6.4 PHY 链路管理
    5. 6.5 数据包未转发到下一个节点
    6. 6.6 错误处理和重试
    7. 6.7 高优先级数据包的高延迟或抖动
    8. 6.8 gPTP 不同步
  10. 7参考资料

2.2.2 菊花链以太网解决方案的实际应用

菊花链以太网拓扑在具有结构化和线性部署环境的嵌入式系统中尤其有利。以下是一些相关的工业用例和嵌入式用例：

1.模块化工厂设备

在模块化生产线中，每个制造模块（例如拾放单元、焊站、检验块）都可以独立供电和联网。以菊花链方式连接这些模块可降低布线复杂性，并提供一种构建灵活生产线的可扩展方式。每个模块均由基于 AM26x 的控制器供电，无需集中式以太网交换机，即可与相邻的模块和中央控制单元通信。传感器读数、控制命令和诊断等实时数据会通过链传播。

2.机器人: 关节臂和移动机器人集群

对于工业或协作机器人，每个关节或执行器级都可能有自己的嵌入式控制器。菊花链可通过中间关节实现从机器人底座（控制器）到末端执行器的高效通信。在直通模式下，可以使用内部 CPSW 开关，以具有确定性的方式对延迟关键型控制信号进行路由。在机器人集群中，可在充电或对接，或是交换日志、传感器数据或任务参数期间，链接多个移动平台，而无需无线主干。

3.分布式传感器网络

在结构运行状况监测等系统（例如桥梁、隧道或石油钻机）中，传感器模块会在远距离线性部署。菊花链支持简单、坚固的部署，其中每个传感器节点都对本地参数进行采样并转发到上游。AM26x 器件提供了适用于此类边缘分析的紧凑型低功耗处理单元。

4.楼宇自动化

大型建筑中的线性或逐层网络拓扑（例如 HVAC 控制、门禁面板、照明控制）通常自然地与菊花链布线对齐。每个控制单元与其相邻的面板和中央服务器进行通信，从而最大限度地减少布线和交换机基础设施。

5.电动汽车充电和电池管理

在具有多个充电插座的电动汽车充电站中，或者在多个模块需要交换信息（温度、充电水平、电流）的电池管理系统中，线性以太网连接可避免 CAN 或 RS485 中常见的总线仲裁问题，并提供更高带宽的确定性延迟。