工业自动化|国产EtherCAT芯片能否跟LAN9252实现共用一套PCB设计

2024-08-31 13:29:40 浏览数 (3)

EtherCAT结构简单,而无需交换机或集线器,在网络拓扑方面没有限制,支持多种网络拓扑结构,如线型、星型、树型拓扑结构,以及各种拓扑结构的组合,从而使得设备连接非常灵活,目前已经成为工业自动化行业首选互联方式。

但是EtherCAT技术开放但是并不开源,ETG方面的规则是:ESC芯片供应商需要一个授权许可,也就是必须要从EtherCAT的专利方Beckhoff获得授权。

这里我们对比一下TR8253L和市场上主流的ESC芯片LAN9252和LAN9253,看看两者兼容和差异方面。

第一,看封装和脚位

下图是LAN9252和TR8253L脚位对比

TR8253L Pin脚排序图TR8253L Pin脚排序图

TR8253L封装:64-pin LGA 9×9 mm,

LAN9252封装:64- PIN QFN 9×9 mm,

可以看出,两个芯片封装大小一致,脚位基本一致,其他差异后续再详细解说。

从硬件上来看,两者可以共用一套PCB设计。

第二,特性对比:

TR8253与LAN9252和LAN9253差异大概有以下一些

软件驱动区别:

1. EtherCAT Controller Type/Version 及 Product ID 稍有区别,需要调整;

2. TR8253L SPI/HBI访问仅支持直接地址映射模式;

3. HBI读写延迟相较于LAN9253大幅缩短,有利于提高访问效率;

4. SPI仅支持Mode3,最高频率可达 50MHz;

电源方案区别

TR8253L 与 LAN9252/LAN9253 电源方案区别主要有以下几点:

1. VDD_IO/VDD_PMU 供电只支持 3.3V,不支持 1.8V;

2. Pin7为NC,可悬空或上拉到3.3V。内部LDO Regulator固定打开,不可设置为关断模式;

3. VDD_PLL (Pin 3)可悬空或电容接地;

4. CORE VDD18和PHY VDD12之间需要断开,不能用磁珠或者0欧姆电阻连通。共PCB设计时,该磁珠或电阻作不上件加工处理。

第三,官方授权,正版合规

国内有不少的芯片厂商宣称支持EtherCAT,但是大多并未获得Beckhoff官方授权,这即为后期获得技术支持和软件更新带来隐患,也令国产工控设备在进军海外市场时面临合规挑战。

获得倍福正规授权的厂商主要有:德国Beckhoff、Hilscher、英飞凌、美国Microchip、Ti、ADI、Intel、AMD、日本Renesas、中国台湾亚信、苏州创耀,等等,苏州创耀的EtherCAT从站芯片TR8253/TR8253L集成了倍福授权的 ESC core模块,已经推出并且在部分龙头企业开始量产使用。

第四,从 LAN9252/LAN92653 移植时 XML 文件需要注意哪些问题

TR8253L不支持间接模式,没有LAN9252/LAN9253 中的 CSR 寄存器(例如0x3054~0x305c 这些中断配置寄存器),因此 TR8253/TR8253L 在使用 HBI 的直接访问模式时通过 PDI_CONFIG(0x150~0x153)增加了一些配置参数。

总上来看,国产EtherCAT芯片TR8253L可以替代LAN9252和LAN9253,混插使用。

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