TIDA-00299

EtherCAT 从属设备和多协议工业以太网参考设计

TIDA-00299

设计文件

概述

此参考设计实现了经成本优化且具有连接到应用处理器的 SPI 接口的高 EMC 抗扰性 EtherCAT 从站(双端口)。该硬件设计能够利用 AMIC110 工业通信处理器来支持多协议工业以太网和现场总线。该设计由 5V 单电源供电;PMIC 生成所有必要的板载轨道。EtherCAT 从堆栈可利用串行外设接口 (SPI) 在 AMIC110 上或应用处理器上运行。利用硬件开关,可对 AMIC110 进行配置,以从 SPI 闪存启动 EtherCAT 从固件,或通过 SPI 从应用处理器进行启动。该设计已通过运行 EtherCAT 主站的标准工业 PLC 进行了 IEC61800-3 EMC 抗扰性测试。JTAG 接口可加快自定义固件开发的速度。

特性
  • 通过 EtherCAT 从站一致性测试 (CTT)
  • 利用 AMIC110 通信处理器,支持可进行软件编程的多协议工业以太网和现场总线
  • 在两个端口上运行 EtherCAT,超出 IEC61800-3 EMC 抗扰性要求:
    • +/-6kV ESD CD,符合 IEC 61000-4-2 要求
    • +/-4kV EFT,符合 IEC 61000-4-4 标准 A 的要求
    • +/-2kV 浪涌,符合 IEC 61000-4-5 标准 A 的要求
    • IEC61000-4-6 传导射频,符合标准 A 的要求
    • CISPR 11/EN55011 A 类强大的低延迟 10 或 100Mb 以太网 PHY DP83822
    • 强大的低延迟 10 或 100Mb 以太网 PHY DP83822
  • 利用单个 PMIC 通过预调节 5V 电源为整个电路板供电,实现成本优化型的简易电源管理
  • 在工业温度范围内运行,在典型用例中总电路板功耗低于 1.25W;在高达 85oC 的环境下运行时无需散热器
企业系统

我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU504A.PDF (6405 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRQM7A.PDF (1147 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRQM8A.PDF (79 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRQM9A.PDF (894 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRQN1A.ZIP (3037 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCDC7A.ZIP (6730 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRQN0A.PDF (6631 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

ESD 和浪涌保护 IC

TPD4E05U06适用于 USB、HDMI 和高速接口的四路 0.5pF、5.5V、±12kV ESD 保护二极管

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N 沟道 MOSFET

CSD13383F4采用 1mm x 0.6mm LGA 封装、具有栅极 ESD 保护的单路、44mΩ、12V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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以太网 PHY

DP83822H具有 16kV ESD 保护、支持工作温度范围的耐用型低功耗 10/100Mbps 以太网 PHY 收发器

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以太网 PHY

DP83822HF具有光纤接口和 16kV ESD 保护、支持工作温度范围的耐用型 10/100Mbps 以太网 PHY 收发器

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以太网 PHY

DP83822I具有 16kV ESD 的低功耗耐用型 10/100Mbps 以太网 PHY 收发器

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以太网 PHY

DP83822IF支持光纤接口、具有 16kV ESD 保护的低功耗耐用型 10/100Mbps 以太网 PHY 收发器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G241具有三态输出的 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC541A具有三态输出的 8 通道、1.65V 至 3.6V 缓冲器

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基于 Arm 的处理器

AMIC110Sitara 处理器:Arm Cortex-A8、支持 10 余种以太网协议

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多通道集成电路 (PMIC)

TPS650250具有 3 个直流/直流转换器和 3 个 LDO 的可配置集成电源管理 (PMIC)

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模拟开关和多路复用器

SN74CB3Q32453.3V、1:1 (SPST)、8 通道 FET 总线开关

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模拟开关和多路复用器

SN74LVC2G66具有低导通状态电阻的 5V、1:1 (SPST)、2 通道通用模拟开关

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
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电子书 E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs.. 2020年 3月 25日
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