工控应用LAN9252 EtherCAT从属控制器

Microchip推出集成PHY的新型EtherCAT®从属控制器， 助力工业以太网与物联网应用

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MicrochipTechnologyInc.（美国微芯科技公司）今日宣布推出集成了两个10/100PHY的分立EtherCAT®从属控制器LAN9252。这款高度集成的器件配有两个10/100以太网收发器，同时支持光纤和铜线，并具备电缆诊断功能。LAN9252支持传统的主机总线和SPI/SQI™通信以及独立的数字I/O接口，令系统设计人员在执行实时EtherCAT通信标准时可以从多种单片机型号中灵活选择。此外，对于在工厂自动化、过程控制、电机/运动控制及物联网（IoT）工业以太网应用中使用EtherCAT的开发人员而言，LAN9252可以有效降低系统复杂性和成本。
LAN9252是集成了两路以太网PHY的2/3端口EtherCAT从控制器,包括了全双工100BASE-TX收发器和支持100Mbps (100BASE-TX),支持3个Fieldbus存储器管理单元(FMMU)和4个SyncManagers,主要用在马达控制,过程/工厂自动化,通信模块,接口卡,传感器,水和气动阀门系统等.
据技术研究公司ARC咨询集团预测，以太网在工业网络中的应用将实现两位数的增长，而这部分得益于新兴物联网市场应用的推动。凭借EtherCAT技术的“on-the-fly”实时处理功能与标准以太网布线的使用，MicrochipLAN9252从属控制器可帮助当前和未来的工业应用实现其所需的高集成度和成本优化。
MicrochipUSB和网络部副总裁MitchObolsky表示：“Microchip作为产品供应商，一直致力于延长产品在工业市场的生命周期，同时我们还拥有技术领先的以太网设备，客户选择Microchip就是选择了一个可靠的合作伙伴。鉴于EtherCAT技术不断增长的市场份额，添加这一技术对于我们业界领先的以太网产品组合来说，可谓是如虎添翼。LAN9252易于使用、配置灵活，有助客户将嵌入式工业设计的通信和连接性能提升到新的水平。”
LAN9252EtherCAT从属控制器完全符合EtherCAT标准，并可与所有EtherCAT系统实现互操作，它包含一个4KB的双端口RAM（DPRAM）和三个现场总线存储器管理单元（FMMU）。LAN9252还支持电缆诊断功能，便于现场技术服务人员能够快速、有效地诊断线路故障，并提供光纤连接。新型EtherCAT从属控制器可在商业级、工业级和扩展工业级温度范围内工作，采用低引脚数和小尺寸QFN及QFP-EP封装。
目前有多种用于提供实时功能的以太网方案：例如，通过较高级的协议层禁止CSMA/CD存取过程，并使用时间片或轮询过程来取代它。其它方案使用专用交换机，并采用的时间控制方式分配以太网数据包。尽管这些解决方案能够比较快和比较准确地将数据包传送到所连接的以太网节点，但带宽的利用率却很低，特别是对于典型的自动化设备，因为即使对于非常小的数据量，也必须要发送一个完整的以太网帧。而且，重新定向到输出或驱动控制器，以及读取输入数据所需的时间主要取决于执行方式。通常也需要使用一条子总线，特别是在模块化I/O系统中，这些系统与Beckhoff K-总线一样，通过同步子总线系统加快传输速度，但是这样的同步将无法避免引起通讯总线传输的延迟。
通过采用EtherCAT技术， Beckhoff突破了其它以太网解决方案的这些系统限制：不必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包，然后进行解码并复制为过程数据。当帧通过每一个设备（包括底层端子设备）时，EtherCAT从站控制器读取对于该设备十分重要的数据。同样，输入数据可以在报文通过时插入至报文中。在帧被传递 （仅被延迟几位）过去的时候，从站会识别出相关命令，并进行处理。此过程是在从站控制器中通过硬件实现的，因此与协议堆栈软件的实时运行系统或处理器性能无关。网段中的后一个EtherCAT从站将经过充分处理的报文返回，这样该报文就作为一个响应报文由个从站返回到主站。
从以太网的角度看，EtherCAT总线网段只是一个可接收和发送以太网帧的大型以太网设备。但是，该“设备”不包含带下游微处理器的单个以太网控制器，而只包含大量的EtherCAT从站。与其它任何以太网一样，EtherCAT不需要通过交换机就可以建立通讯，因而产生一个纯粹的EtherCAT系统。

LAN9252亮点:

• 2/3-port EtherCAT slave controller with 3 Fieldbus Memory Management Units (FMMUs) and
4 SyncManagers
• Interfaces to most 8/16-bit embedded controllers and 32-bit embedded controllers with an 8/16-bit bus
• Integrated Ethernet PHYs with HP Auto-MDIX
• Wake on LAN (WoL) support
• Low power mode allows systems to enter sleep mode until addressed by the Master
• Cable diagnostic support
• 1.8V to 3.3V variable voltage I/O
• Integrated 1.2V regulator for single 3.3V operation
• Low pin count and small body size package
LAN9252主要优势:
• Integrated high-performance 100Mbps Ethernet transceivers
- Compliant with IEEE 802.3/802.3u (Fast Ethernet)
- 100BASE-FX support via external fiber transceiver
- Loop-back modes
- Automatic polarity detection and correction
- HP Auto-MDIX
• EtherCAT slave controller
- Supports 3 FMMUs
- Supports 4 SyncManagers
- Distributed clock support allows synchronization with other EtherCAT devices
- 4K bytes of DPRAM
• 8/16-Bit Host Bus Interface
- Indexed register or multiplexed bus
- Allows local host to enter sleep mode until addressed by EtherCAT Master
- SPI / Quad SPI support
• Digital I/O Mode for optimized system cost
• 3rd port for flexible network configurations
• Comprehensive power management features
- 3 power-down levels
- Wake on link status change (energy detect)
- Magic packet wakeup, Wake on LAN (WoL), wake on broadcast, wake on perfect DA
- Wakeup indicator event signal
• Power and I/O
- Integrated power-on reset circuit
- Latch-up performance exceeds 150mA per EIA/JESD78, Class II
- JEDEC Class 3A ESD performance
- Single 3.3V power supply (integrated 1.2V regulator)
• Additional Features
- Multifunction GPIOs
- Ability to use low cost 25MHz crystal for reduced BOM
• Packaging
- Pb-free RoHS compliant 64-pin QFN or 64-pin TQFPEP
• Available in commercial, industrial, and extended industrial* temp. ranges
LAN9252目标应用:
• Motor Motion Control
• Process/Factory Automation
• Communication Modules, Interface Cards
• Sensors
• Hydraulic & Pneumatic Valve Systems
• Operator Interfaces