TIDEP-0075

工业通信网关 PROFINET IRT 转 PROFIBUS 主设备参考设计

TIDEP-0075

设计文件

概述

PROFINET 可实现高速、确定性通信和企业连接,因此正在成为自动化领域的主要工业以太网协议。但是,PROFIBUS 是世界上常用的现场总线协议,出于保护过往投资的原因,该协议在未来许多年内仍会占有重要地位并将得到沿用。认识到制炼厂中的混合特性,此参考设计是将现有现场总线技术迁移到基于 Sitara™ AM57x 处理器的可编程实时单元和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 的实时以太网网络的一个组成部分。此设计在 AM572x 上演示了 PROFIBUS 主设备和 PROFINET IRT 设备,协议栈同时在 ARM Cortex-A15 核心上运行,而整个 PROFINET 交换机和 PROFIBUS 帧处理程序分别在两个 PRU-ICS 上执行。该迁移方案通常也适用于其他现场总线协议和工业协议。

特性
  • PROFIBUS:周期性 PROFIBUS-DP (DPV0) 和 DP (DPV1) 增强功能,用于非循环服务,支持 9.6Kbaud 到 12Mbaud 的传输速度
  • PROFINET IRT:规范的 A、B 和 C 类功能,最短周期时间为 250us
  • 同步支持 PROFIBUS 主系统和 PROFINET IRT 器件
  • 可在 PROFIBUS 主系统和 PROFINET IRT 之间实现简化的协议转换
  • 利用了针对 Sitara 处理器(构建于处理器 SDK-RTOS 之上)的 PRU-ICSS-INDUSTRIAL-SW
  • 在 TMDXIDK5728 板上经过了测试,包括文档、软件、演示应用和硬件设计文件
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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。

TIDUCU0.PDF (10312 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRLH4.ZIP (1453 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRLH5.ZIP (31 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRLH6.ZIP (606 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRLH7A.PDF (6325 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRLH7.ZIP (19060 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCC42A.ZIP (1495 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDCC42.ZIP (10113 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

ESD 保护二极管

TPD1E10B06采用 0402 和 SOD-523 封装的 12pF、±5.5V、±30kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD2EUSB30适用于 USB 3.0 且具有 5A 浪涌额定值的双通道 0.7pF、5.5V ±8kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD4E05U06适用于 USB、HDMI 和高速接口的四通道 0.5pF、5.5V、±12kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD4S012适用于 USB 接口且具有 15V 耐受 Vbus 的四通道 0.8pF、5.5V、±10kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD6E001适用于 USB 2.0 且具有 1nA 最大漏电流和 VCC 引脚的 6 通道 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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HDMI、DisplayPort 和 MIPI IC

TPD12S016适用于便携式应用的超值系列 HDMI 配套芯片

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RS-485 和 RS-422 收发器

SN65HVD78具有 IEC ESD 保护功能和 50Mbps 的 3.3V 半双工 RS-485

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USB 电源开关和充电端口控制器

TPS2051B高电平有效的 0.5A 负载、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关

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USB 电源开关和充电端口控制器

TPS2065D高电平有效且具有输出放电和反向阻断功能的 1A 负载、4.5-5.5V、96mΩ USB 电源开关

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与门

SN74LVC1G08单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V 32mA 驱动强度与门

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与非门

SN74LVC1G00单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 与非门

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以太网 PHY

TLK105L具有工业级温度范围的单端口 10/100Mbps 以太网物理层收发器

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升压转换器(集成开关)

TPS6108518.5V、2A、650kHz/1.2MHz 直流/直流升压转换器

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G04单路 1.65V 至 5.5V 反相器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G07具有漏极开路输出的单通道 1.65V 至 5.5V 缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G125具有三态输出的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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固定方向电压转换器

SN74AVC2T244双位双电源总线收发器

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基于 Arm 的处理器

AM3359Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、EtherCAT、3D、PRU-ICSS、CAN

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基于 Arm 的处理器

AM5716Sitara 处理器: Arm Cortex-A15 和 DSP

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基于 Arm 的处理器

AM5718Sitara 处理器: Arm Cortex-A15 和 DSP、多媒体

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基于 Arm 的处理器

AM5726Sitara 处理器:双核 Arm Cortex-A15 和双核 DSP

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基于 Arm 的处理器

AM5728Sitara 处理器:双核 Arm Cortex-A15 和双核 DSP、多媒体

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多开关检测接口 (MSDI) IC

SN65HVS882用于工业自动化和过程控制的 34V、8 通道数字输入串行器

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多通道 IC (PMIC)

TPS51200具有用于 DDR2、DDR3、DDR3L 和 DDR4 的 VTTREF 缓冲基准的 3A 灌电流/拉电流 DDR 终端稳压器

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多通道 IC (PMIC)

TPS659037适用于 ARM Cortex A15 处理器的电源管理 IC (PMIC)

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带有集成电源的信号隔离器

ISO1176T具有集成式变压器驱动器的 40Mbps 半双工隔离式 RS-485 和 RS-422 收发器

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并联电压基准

TLVH431精度为 1.5% 的低电压宽工作电流范围可调节精密并联稳压器

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方向控制型电压转换器

SN74AVC4T245具有可配置电压电平转换的四位双电源总线收发器

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时钟发生器

CDCE913具有 2.5V 或 3.3V LVCMOS 输出的可编程 1-PLL VCXO 时钟合成器

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时钟发生器

CDCM9102低噪声双通道 100MHz PCIe 时钟发生器

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汽车 LED 驱动器

TPIC2810配备 I2C 接口的 8 位 LED 驱动器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP38693-ADJ具有使能功能的 500mA、10V、可调节低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS766 250mA 超低 IQ 低压降稳压器

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降压/升压、反相和双电源转换器(集成开关)

TPS63010具有 2A 开关的高效率、单电感器、降压升压转换器

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隔离式 CAN 收发器

ISO1050隔离式 5V CAN 收发器

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开始开发

硬件

评估板

TMDSICE3359 — AM3359 工业通信引擎

AM3359 工业通信引擎 (ICE) 开发平台适用于特别注重 Sitara AM335x ARM® Cortex™-A8 处理器工业通信功能的系统

AM335x ARM Cortex-A8 处理器集成了可编程实时单元 (PRU) 以实现各种工业自动化设备中使用的实时通信技术。它可以实现具有极少外部组件和一流低功耗性能的低占用空间设计。

TMDSICE3359 是 TMDXICE3359 和 AM3359 量产芯片的改进版本,显著改善了以下特性:

    • 可控制 PRU 或双端口 GbE 交换机的以太网端口
    • 板载 OLED 显示
    • DDR3 存储器
    • 支持高达 32Mb 的更大 NOR 闪存
      • 工业通信模块
      • (...)
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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 Industrial Communications Gateway PROFINET® IRT to PROFIBUS® Reference Design 2017年 3月 24日
更多文献资料 Emulation Wiki -- In-depth technical and "how-to" articles, FAQs, etc. 2011年 3月 24日

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