展示了使用分立元件的千兆以太网接口电路图。LAN 变压器在电子设备和网线之间提供直流隔离。初级侧绕组的中心抽头进行了“Bob Smith”匹配:每对线连接一个 75 Ω 电阻到“星形点”,然后通过两个并联的 100pF/2kV 电容接到机壳地。X3 模块中集成了共模电感,可抑制较长的网线通过容性或感性耦合的噪音,这些共模干扰可能会影响通信。
展示的是以太网接口区域四层PCB板布线。金属壳接地与四层中所有PHY侧GND 隔离,因此金属壳的接地平面不会与其它层的GND平面重叠,尽可能减小电容耦合。地平面以 4 毫米网格的过孔连接。网口差分信号参考地平面,阻抗 100 Ω ,差分线的宽度 0.154mm,间距 0.125mm。RJ45连接器位于 PCB 的边缘,确保与金属外壳的低阻抗连接。 工业以太网的构成及重要性能介绍;海南以太网测试信号完整性测试
以太网用于运动控制的三个原因
以太网正成为工业应用中日益重要的网络。就运动控制而言,以太网、现场总线以及其他技术(如组件互连)历来都是相互竞争的,用以在工业自动化和控制系统中获得对一些苛刻要求的工作负载的处理权限。运动控制应用要求确定性(保证网络能够及时将工作负载传送至预定的节点),这是确保位置保持所必需的,这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。
标准的IEEE 802.3以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层,但它还是缺乏可预测性。此外,典型堆栈中的TCP/IP的高度复杂性并未针对实时流量的可靠传送进行优化。因此,现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。
海南以太网测试信号完整性测试以太网交换机要求和验证;
宽总线式交换机是在交换机主板上预留一条“数据总线”,就像一条大家公用的公路,每个端口都可以利用其其中一部分带宽,假如这个总线带宽为 200 兆的话,也就是说多同时是允许 2 组 100 兆端口同时可以通讯,其余端口如果也要通讯还是需要等待的,因为带宽已经分配完毕了。所以,这种方式的设备比较理想工作状态还有一点差距,但是因为几乎不会有普通交换机的端口会都在同时通讯,总会有些端口处在闲置的状态,所以满足绝大部分的网络要求是可以满足的。因此,交换机有一项性能参数,叫做“交换容量”,也叫做“背板带宽”,指的是“交换机可以同时进出所有端口数据量的总合”,其实也就是数据的吞吐能力。
交换机的工作过程可以概括为“学习、记忆、接收、查表、转发”等几个方面:通过“学习”可以了解到每个端口上所连接设备的MAC地址;将MAC地址与端口编号的对应关系“记忆”在内存中,生产MAC地址表;从一个端口“接收”到数据帧后,在MAC地址表中“查找”与帧头中目的MAC地址相对应的端口编号,然后,将数据帧从查到的端口上“转发”出去。交换机分割域,每个端口成一个域。每个端口如果有大量数据发送,则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。千兆以太网的测试模式设置寄存器定义;
确定性适用于运动控制应用
运动控制依赖于精确通信。这种精确性通过使用基于时隙的调度来支持,每个设备在调度策略中都有一个与其它设备进行通信的调度表。这些伺服驱动器和控制器计算出它们各自的时序,由此可计算出控制函数的ΔT值。但是,如果数据传输变得无法预测,则可能会丢失结果,因此需要确定性来确保环路的稳定性。
以太网能够支持工厂中苛刻的运动控制应用
在某些情况下,通过直接集成于英特尔®芯片内的加速器电路在EtherNet/IP中实施IEEE1588,只是以太网解决方案用于强制确定性的一种常见机制。EtherCAT的高速实时处理是运动控制应用中如何实现始终如一的预测性能的另一个示例。EtherCAT突破了基于PCI的集中式通信的严格物理限制,即要求机器处理单元和伺服处理器之间可快速通信但需要保持短距离。 什么是以太网,以太网有那些分类;海南以太网测试信号完整性测试
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千兆以太网前端
典型的以太网前端使用 RJ45 端口,可用于全双工传输。能实现这一点是因为连接器中包含两对信号线,每个方向一对(差分电压)。IEEE 标准要求RJ45 使用变压器实现电气隔离。变压器可以保护设备免受线路高压,或者设备之间的电位差引起的损害。千兆以太网接口的电路
千兆以太网接口分立电路网络变压器(LAN变压器)是设备连接网线的接口。在设备和线缆之间的变压器能够提供必须的隔离,同时匹配阻抗和实现差分。此外,变压器还能保护设备免受瞬态干扰,并抑制设备内部、外部线缆和设备之间的共模信号,同时不能影响信号收发性能,必须能够达到1Gbit/s的数据传输速率。另外还需要一些器件满足匹配和电磁兼容(EMC)测试。
海南以太网测试信号完整性测试
有线以太网与无线网络类似,有线网络在终端之间以数据帧的方式进行传输。目前,通信速率有100Base-TX(100Mbit/s快速以太网)、千兆以太网(1Gbit/s)、万兆以太网(10Gbit/s)和100G以太网(100Gbit/s)。对于大多数应用,千兆以太网可以在常规的网线上正常工作,如CAT5e和CAT6线缆。这些线缆符合1000BASE-T标准,即IEEE802.3ab。千兆以太网接口符合802.3ab-1999(CL40)标准,需要四对线或通道。因此每个通道的编码传输速率是125兆(MBd),带宽为62.5MHz(每个编码2位数据)。1000BASE-T(千兆以太网)的差分信号典型...