TIDA-00299

Diseño de referencia de Ethernet industrial de protocolo múltiple y esclavo EtherCAT

TIDA-00299

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Información general

Este diseño de referencia implementa un esclavo EtherCAT de costo optimizado y alta inmunidad EMC (puertos duales) con interfaz SPI al procesador de aplicación. El diseño de hardware es capaz de soportar Ethernet industrial multiprotocolo y buses de campo mediante el procesador de comunicaciones industriales AMIC110. El diseño funciona con un solo suministro de 5 V; un PMIC genera todos los carriles de a bordo necesarios. La pila esclava EtherCAT puede ejecutarse en el AMIC110 o en el procesador de aplicaciones mediante una interfaz periférica en serie (SPI). Con un interruptor de hardware, el AMIC110 se puede configurar para arrancar el firmware esclavo EtherCAT desde una memoria flash SPI o para arrancar desde el procesador de aplicaciones a través de SPI. El diseño se evaluó para comprobar la inmunidad CEM IEC61800-3 con un PLC industrial estándar que ejecuta el maestro EtherCAT. Una interfaz JTAG acelera el desarrollo de firmware personalizado.

Funciones
  • Pasa la prueba de conformidad esclava EtherCAT (CTT)
  • Ethernet industrial multiprotocolo programable por software y compatibilidad con bus de campo mediante el procesador de comunicaciones AMIC110
  • Supera los requisitos de inmunidad electromagnética de la norma IEC61800-3 que ejecutan EtherCAT en ambos puertos:
    • +/-6-kV ESD CD según IEC 61000-4-2
    • +/-4-kV EFT según IEC 61000-4-4 con criterio A
    • Sobretensión de +/-2 kV según IEC 61000-4-5 con criterio A
    • IEC61000-4-6 RF conducida al criterio A.
    • CISPR 11 / EN55011 Clase A PHY Ethernet de 10 o 100 MBit, sólida y de baja latencia DP83822
    • PHY Ethernet de 10 o 100 Mbits sólida y de baja latencia DP83822
  • Administración de potencia fácil y de costo optimizado mediante un solo PMIC para suministrar energía a toda la placa desde una fuente de alimentación de 5 V prerregulada.
  • Funcionamiento en un rango de temperatura industrial, consumo total de potencia de la placa inferior a 1.25 W en el caso típico de uso; no se requiere disipador de calor para el funcionamiento a hasta 85 °C de temperatura ambiente
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

TIDUD02A.PDF (5976 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

TIDRQM9A.PDF (895 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRQM8A.PDF (80 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

TIDRQN1A.ZIP (3037 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

TIDCDC7A.ZIP (6731 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

TIDRQN0A.PDF (6631 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

TIDRQM7A.PDF (1148 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Capa física (PHY) Ethernet

DP83822IFTransceptor PHY Ethernet de 10/100 Mbps sólidos y baja potencia con soporte de fibra y ESD de 16 kV

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Capa física (PHY) Ethernet

DP83822ITransceptor PHY Ethernet de 10/100 Mbps sólidos y baja potencia con ESD de 16 kV

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Capa física (PHY) Ethernet

DP83822HFTransceptor PHY Ethernet de 10/100 Mbps de baja potencia sólida y temperatura ampliada con soporte d

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SoC de redes industriales y multimedia

AMIC110Procesador Sitara: m Cortex-A8, más de 10 protocolos Ethernet

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Búferes y controladores no inversores

SN74LVC2G241Búferes de 2 canales, 1.65 V a 5.5 V con salidas de 3 estados

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Protocolo e interruptores de bus y multiplexores

SN74CB3Q3245Interruptor de bus FET de 8 canales y 3.3 V, 1:1 (SPST)

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Diodos de protección ESD

TPD4E05U06Diodo cuádruple de protección contra ESD de 0.5 pF, 5.5 V y ±12 kV para interfaces de USB, HDMI y al

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Búferes y controladores no inversores

SN74LVC541ABúferes de 8 canales, 1.65 V a 3.6 V con salidas de 3 estados

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Capa física (PHY) Ethernet

DP83822HTransceptor PHY Ethernet de 10/100 Mbps de baja potencia sólida y temperatura ampliada con ESD de

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS650250Administración de energía integrada configurable (PMIC) con 3 convertidores CC/CC y 3 LDO

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MOSFET

CSD13383F4MOSFET de potencia NexFET™ de 12 V y canal N, LGA simple de 1 mm x 0,6 mm, 44 mOhm, protección contr

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

SN74LVC2G66Interruptor analógico de uso general de 5 V, 1:1 (SPST) y 2 canales con baja resistencia en estado d

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño EtherCAT® Slave and Multi-Protocol Industrial Ethernet Reference Design (Rev. A) 15/05/2019
Libro electrónico E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs 12/02/2020
Artículo técnico Making industrial communication easy with AMIC110 SoCs PDF | HTML 6/06/2017
Artículo técnico What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar PDF | HTML 7/11/2016

Recursos de diseño

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