TIDA-00299

EtherCAT 從屬設備和多協定工業乙太網路參考設計

TIDA-00299

設計檔案

概覽

此參考設計採用高 EMC 抗擾度且經過成本最佳化的 EtherCAT 從屬裝置(雙連接埠),並透過 SPI 介面連接至應用處理器。此硬體設計採用 AMIC110 工業通訊處理器,能支援多種協定的工業乙太網路與現場匯流排。此設計僅需單一 5V 電源供應,並由 PMIC 產生所有必要的板載電源軌。EtherCAT 從屬協定堆疊可透過序列周邊介面 (SPI) 在 AMIC110 或應用處理器上執行。透過硬體開關,AMIC110 可設定為從 SPI 快閃記憶體啟動 EtherCAT 從屬韌體,或透過 SPI 由應用處理器啟動。此設計已搭配執行 EtherCAT 主站的標準工業 PLC 進行 IEC61800-3 EMC 抗擾度測試。JTAG 介面能加快自訂韌體的開發流程。

特點
  • 通過 EtherCAT 從屬裝置符合性測試 (CTT)
  • 可軟體編程多協定工業乙太網路與現場匯流排,支援 AMIC110 通訊處理器
  • 在兩個連接埠上執行 EtherCAT 時超越 IEC61800-3 EMC 抗擾度要求:
    • 符合 IEC 61000-4-2 規範的 +/-6kV 接觸放電靜電防護
    • 符合 IEC 61000-4-4 標準 A 級的 +/-4kV 電快速瞬變抗擾度
    • 符合 IEC 61000-4-5 標準 A 級的 +/-2kV 突波抗擾度
    • 符合 IEC61000-4-6 標準 A 級的傳導射頻抗擾度
    • CISPR 11/EN55011 A 類認證之低延遲、穩固的 10 或 100MBit 乙太網路實體層晶片 DP83822
    • 低延遲且穩定可靠的 10 或 100Mbit 乙太網路實體層晶片 DP83822
  • 採用單一 PMIC,自預穩壓 5V 電源供應整個電路板,達成成本最佳化且簡便的電源管理
  • 可在工業用溫度範圍內運作,標準使用情況下整板功耗低於 1.25W;即使在環境溫度高達 85°C 下運作也無需散熱器
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

TIDUD02A.PDF (5976 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRQM9A.PDF (895 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRQM8A.PDF (80 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRQN1A.ZIP (3037 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCDC7A.ZIP (6731 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRQN0A.PDF (6631 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRQM7A.PDF (1148 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

乙太網路 PHY

DP83822IF具光纖支援與 16-kV ESD 的低功耗、穩固 10/100-Mbp 乙太網路 PHY 收發器

產品規格表: PDF | HTML
乙太網路 PHY

DP83822I具 16-kV ESD 的低功耗、穩固 10/100-Mbp 乙太網路 PHY 收發器

產品規格表: PDF | HTML
乙太網路 PHY

DP83822HF具光纖支援與 16-kV ESD 的延伸溫度、穩固 10/100-Mbp 乙太網路 PHY 收發器

產品規格表: PDF | HTML
多媒體與工業網路 SoC

AMIC110Sitara 處理器:ARM Cortex-A8、10+ 乙太網路通訊協定

產品規格表: PDF | HTML
非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC2G241具有 3 態輸出的 2 通道 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

產品規格表: PDF | HTML
通訊協定與匯流排開關與多工器

SN74CB3Q32453.3-V、1:1 (SPST)、8 通道 FET 匯流排開關

產品規格表: PDF
ESD 防護二極體

TPD4E05U06適於 USB、HDMI 和高速介面的四 0.5-pF、5.5-V、±12-kV ESD 防護二極體

產品規格表: PDF | HTML
非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC541A具有 3 態輸出的 8 通道 1.65-V 至 3.6-V 緩衝器

產品規格表: PDF | HTML
乙太網路 PHY

DP83822H具有 16-kV ESD 的廣泛溫度、穩健低功耗 10/100-Mbp 乙太網路 PHY 收發器

產品規格表: PDF | HTML
多通道 IC (PMIC)

TPS650250可配置的整合式電源管理 (PMIC),具 3 個 DC/DC 轉換器和 3 個 LDO

產品規格表: PDF | HTML
MOSFET

CSD13383F412-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 LGA 1 mm x 0.6 mm、44 mOhm、閘極 ESD 保護

產品規格表: PDF | HTML
類比與精密開關與多工器

SN74LVC2G66具有低導通電阻的 5-V、1:1 (SPST)、2 通道通用型類比開關

產品規格表: PDF | HTML

技術文件

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類型 標題 下載最新的英文版本 日期
* 設計指南 EtherCAT® Slave and Multi-Protocol Industrial Ethernet Reference Design (Rev. A) 2019/5/15
電子書 E-book: An engineer’s guide to industrial robot designs 2020/2/12
技術文章 Making industrial communication easy with AMIC110 SoCs PDF | HTML 2017/6/6
技術文章 What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar PDF | HTML 2016/11/7

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