w5500带协议栈以太网芯片手册

W5500 Datasheet

Version 1.0.1

http://www.wiznet.co.kr

W5500

The W5500 chip is a Hardwired TCP/IP embedded Ethernet controller that provides easier Internet connection to embedded systems. W5500 enables users to have the Internet connectivity in their applications just by using the single chip in which TCP/IP stack, 10/100 Ethernet MAC and PHY embedded.

WIZnet…s Hardwired TCP/IP is the market-proven technology that supports TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP, and PPPoE protocols. W5500 embeds the 32Kbyte internal memory buffer for the Ethernet packet processing. If you use W5500, you can implement the Ethernet application just by adding the simple socket program. It?s faster and easier way rather than using any other Embedded Ethernet solution. Users can use 8 independent hardware sockets simultaneously.

SPI (Serial Peripheral Interface) is provided for easy integration with the external MCU. The W5500?s SPI supports 80 MHz speed and new efficient SPI protocol for the high speed network communication. In order to reduce power consumption of the system, W5500 provides WOL (Wake on LAN) and power down mode.

Features

-Supports Hardwired TCP/IP Protocols : TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE

-Supports 8 independent sockets simultaneously

-Supports Power down mode

-Supports Wake on LAN over UDP

-Supports High Speed Serial Peripheral Interface(SPI MODE 0, 3)

-Internal 32Kbytes Memory for TX/RX Buffers

-10BaseT/100BaseTX Ethernet PHY embedded

-Supports Auto Negotiation (Full and half duplex, 10 and 100-based )

-Not supports IP Fragmentation

- 3.3V operation with 5V I/O signal tolerance

-LED outputs (Full/Half duplex, Link, Speed, Active)

-48 Pin LQFP Lead-Free Package (7x7mm, 0.5mm pitch)

Target Applications

W5500 is suitable for the following embedded applications:

-Home Network Devices: Set-T op Boxes, PVRs, Digital Media Adapters

-Serial-to-Ethernet: Access Controls, LED displays, Wireless AP relays, etc.

-Parallel-to-Ethernet: POS / Mini Printers, Copiers

-USB-to-Ethernet: Storage Devices, Network Printers

-GPIO-to-Ethernet: Home Network Sensors

-Security Systems: DVRs, Network Cameras, Kiosks

-Factory and Building Automations

-Medical Monitoring Equipment

-Embedded Servers

Block Diagram

Table of Contents

1

Pin Assignment (7)

1.1Pin Descriptions (7)

2

HOST Interface (12)

2.1SPI Operation Mode (13)

2.2SPI Frame (14)

2.2.1Address Phase (14)

2.2.2Control Phase (15)

2.2.3Data Phase (17)

2.3Variable Length Data Mode (VDM) (17)

2.3.1Write Access in VDM (18)

2.3.2Read Access in VDM (21)

2.4Fixed Length Data Mode (FDM) (24)

2.4.1Write Access in FDM (25)

2.4.2Read Access in FDM (26)

3

Register and Memory Organization (27)

3.1Common Register Block (29)

3.2Socket Register Block (30)

3.3Memory (31)

4

Register Descriptions (32)

4.1Common Registers (32)

4.2Socket Registers (44)

5

Electrical Specifications (59)

5.1Absolute Maximum Ratings (59)

5.2Absolute Maximum Ratings (Electrical Sensitivity) (59)

5.3DC Characteristics (60)

5.4POWER DISSIPATION (61)

5.5AC Characteristics (61)

5.5.1Reset Timing (61)

5.5.2Wake up Time (61)

5.5.3Crystal Characteristics (61)

5.5.4SPI Timing (62)

5.5.5Transformer Characteristics (63)

5.5.6MDIX (63)

6

Package Descriptions (64)

Document History Information (65)

Table of Figures

Figure 1. W5500 Pin Layout (7)

Figure 2. External reference resistor (11)

Figure 3. Crystal reference schematic (11)

Figure 4. Variable Length Data Mode (SCSn controlled by the host) (12)

Figure 5. Fixed Length Data Mode (SCSn is always connected by Ground) (12)

Figure 6. SPI Mode 0 & 3 (13)

Figure 7. SPI Frame Format (14)

Figure 8. Write SPI Frame in VDM mode (18)

Figure 9. SIMR Register Write in VDM Mode (19)

Figure 10. 5 Byte Data Write at 1th Socket?s TX Buffer Block 0x0040 in VDM mode.. 20 Figure 11. Read SPI Frame in VDM mode (21)

Figure 12. S7_SR Read in VDM Mode (22)

Figure 13. 5 Byte Data Read at Socket 3 RX Buffer Block 0x0100 in VDM mode (23)

Figure 14. 1 Byte Data Write SPI Frame in FDM mode (25)

Figure 15. 2 Bytes Data Write SPI Frame in FDM mode (25)

Figure 16. 4 Bytes Data Write SPI Frame in FDM mode (25)

Figure 17. 1 Byte Data Read SPI Frame in FDM mode (26)

Figure 18. 2 Bytes Data Read SPI Frame in FDM mode (26)

Figure 19. 4 Bytes Data Read SPI Frame in FDM mode (26)

Figure 20. Register & Memory Organization (28)

Figure 21. INTLEVEL Timing (34)

Figure 22. Reset Timing (61)

Figure 23. SPI Timing (62)

Figure 24. Transformer Type (63)

Figure 25. Package Dimensions (64)

Pin Assignment

1

Figure 1. W5500 Pin Layout

1.1 Pin Descriptions

Table 1. Pin Type Notation

TXN TXP AGND AVDD RXN RXP DNC AVDD AGND EXRES1AVDD NC

123456789101112

3635343332

31302928272625

W5500

N C

A G N D

A V D D

A G N D

A V D D

V B G

A G N D

T O C A P

A V D D

1V 2O

R S V D

S P D L E D MOSI MISO SCLK SCSn XO XI/CLKIN GND VDD ACTLED DUPLED LINKLED

INTn A G N D

N C

N C

P M O D E 0

P M O D E 1

P M O D E 2

R S V D

R S V D

R S V D

R S V D

R S V D R S T n 13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

2324

48

47

46

45

44

43

42

41

40

39

38

37

48LQFP

Table 2. W5500 Pin Description

1Internal Bias after hardware reset

The 12.4K?(1%) Resistor should be connected between EXRES1 pin and analog ground (AGND) as below.

Figure 2. External reference resistor

The crystal reference schematic is shown as below.

Figure 3. Crystal reference schematic

2

HOST Interface

W5500 provides SPI (Serial Peripheral Interface) Bus Interface with 4 signals (SCSn,

SCLK, MOSI, MISO) for external HOST interface, and operates as a SPI Slave.

The W5500 SPI can be connected to MCU as shown in Figure 4 and Figure 5

according to its operation mode (Variable Length Data / Fixed Length Data Mode)

which will be explained in Chapter 2.3 and Chapter 2.4.

In Figure 4, SPI Bus can be shared with other SPI Devices. Since the SPI Bus is

dedicated to W5500, SPI Bus cannot be shared with other SPI Devices. It is shown in

Figure 5.

At the Variable Length Data mode (as shown in Figure 4), it is possible to share the

SPI Bus with other SPI devices. However, at the Fixed Length Data mode (as shown in

Figure 5), the SPI Bus is dedicated to W5500 and can?t be shared with other devices.

Figure 4. Variable Length Data Mode (SCSn controlled by the host)

Figure 5. Fixed Length Data Mode (SCSn is always connected by Ground)

The SPI protocol defines four modes for its operation (Mode 0, 1, 2, 3).Each mode

differs according to the SCLK polarity and phase. The only difference between SPI

Mode 0 and SPI Mode 3 is the polarity of the SCLK signal at the inactive state.

With SPI Mode 0 and 3, data is always latched in on the rising edge of SCLK and

always output on the falling edge of SCLK.

The W5500 supports SPI Mode 0 and Mode 3. Both MOSI and MISO signals use transfer sequence from Most Significant Bit (MSB) to Least Significant Bit (LSB) when MOSI signal transmits and MISO signal receives. MOSI & MISO signals always transmit or receive in sequence from the Most Significant Bit (MSB) to Least Significant Bit (LSB).

Figure 6. SPI Mode 0 & 3

2.1 SPI Operation Mode

W5500 is controlled by SPI Frame (Refer to the Chapter 2.2 SPI Frame) which communicates with the External Host. W5500 SPI Frame consists 3 phases, Address Phase, Control Phase and Data Phase.

Address Phase specifies 16 bits Offset Address for W5500 Register or TX/RX Memory. Control Phase specifies the block to which Offset (set by Address Phase) belongs, and specifies Read/Write Access Mode and SPI Operation Mode (Variable Length Data / Fixed Length Data Mode).

And Data Phase specifies random length (N-bytes, 1 ≤ N) Data or 1 byte, 2 bytes and 4 bytes Data.

If SPI Operation Mode is set as Variable Length Data Mode (VDM), SPI Bus Signal SCSn must be controlled by the External Host with SPI Frame step.

At the Variable Length Data Mode, SCSn Control Start (Assert (High-to-Low)) informs W5500 of SPI Frame Start (Address Phase), and SCSn Control End (De-assert (Low-to-High) informs W5500 of SPI Frame End (Data Phase End of random N byte).

SCLK

MISO/MOSI

Sampling

Toggling

Mode 3 : SCLK idle level high

SCLK MISO/MOSI Sampling

Toggling

Mode 0 : SCLK idle level low

2.2 SPI Frame

W5500 SPI Frame consists of 16bits Offset Address in Address Phase, 8bits Control Phase and N bytes Data Phase as shown in Figure 7.

The 8bits Control Phase is reconfigured with Block Select bits (BSB[4:0]), Read/Write Access Mode bit (RWB) and SPI Operation Mode (OM[1:0]).

Block Select bits select the block to which the Offset Address belongs.

Figure 7. SPI Frame Format

W5500 supports Sequential Data Read/Write. It processes the data from the base (the Offset Address which is set for 2/4/N byte Sequential data processing) and the next data by increasing the Offset Address (auto increment addressing) by 1.

2.2.1 Address Phase

This Address Phase specifies the 16 bits Offset Address for the W5500 Registers and TX/RX Buffer Blocks.

The 16-bit Offset Address value is transferred from MSB to LSB sequentially . The SPI frame with 2/4/N byte data phase supports the Sequential Data Read/Write in which Offset address automatically increases by 1 every 1 byte data.

Select Bits Mode

W

2.2.2Control Phase

The Control Phase specifies the Block to which the Offset Address (set by Address

Phase) belongs, the Read/Write Access Mode and the SPI Operation Mode.

7 6 5 4 3 2 1 0

2.2.3Data Phase

With the Control Phase set by the SPI Operation Mode Bits OM[1:0], the Data Phase

is set by two types of length, one type is the N-Bytes length (VDM mode) and the

other type is 1/2/4 Bytes (FDM mode).

At this time, 1 byte data is transferred through MOSI or MISO signal from MSB to

LSB sequentially.

2.3Variable Length Data Mode (VDM)

In VDM mode, the SPI Frame Data Phase Length is determined by SCSn Control of

the External Host. That means that the Data Phase Length can have random value

(Any length from 1 Byte to N Bytes) according to the SCSn Control.

The OM[1:0] of the Control Phase should be …00? value in VDM mode.

2.3.1

Write Access in VDM

Figure 8. Write SPI Frame in VDM mode

Figure 8 shows the SPI Frame when the external host accesses W5500 for writing. In VDM mode, the RWB signal is …1? (Write), OM[1:0] is …00? in SPI Frame Control Phase.

At this time the External Host assert (High-to-Low) SCSn signal before transmitting SPI Frame.

Then the Host transmits SPI Frame ?s all bits to W5500 through MOSI signal. All bits are synchronized with the falling edge of the SCLK.

After finishing the SPI Frame transmit, the Host deasserts SCSn signal (Low-to-High).

When SCSn is Low and the Data Phase continues, the Sequential Data Write can be supported.

SCSn

MOSI SCLK MOSI MISO

SCSn

SCLK

1 Byte WRITE Access Example

When the Host writes Data 0xAA to …Socket Interrupt Mask Register (SIMR) of Common Register Block by using VDM mode, the data is written with the SPI Frame below.

The External Host asserts (High-to-Low) SCSn before transmitting SPI Frame, then the Host transmits 1 bit with synchronizing the T oggle SCLK. The External Host de-asserts (Low-to-High) the SCSn at the end of SPI Frame transmit. (Refer to the Figure 9)

Figure 9. SIMR Register Write in VDM Mode

SCSn

N-Bytes WRITE Access Example

When the Host writes 5 Bytes Data (0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55) to Socket 1?s TX Buffer Block 0x0040 Address by using VDM mode, 5 bytes data are written with the SPI Frame below.

The N-Bytes Write Access is shown in Figure 10.

The

5 bytes of Data (0x11,

0x22,

0x33, 0x44, 0x55) are written sequentially to Socket 1?s Tx Buffer Block Address 0x0040 ~ 0x0044.

The External Host asserts (High-to-Low) SCSn before transmitting SPI Frame. The External Host de-asserts (Low-to-High) the SCSn at the end of SPI Frame transmit.

Figure 10. 5 Byte Data Write at 1th Socket ?s TX Buffer Block 0x0040 in VDM mode

SCSn

SCSn

PK体系 网络交换芯片 参考板编制说明

《PK体系网络交换芯片参考板》编制说明 一、工作简况 1、任务来源 根据2020年中国信息产业商会第一批团体标准制订立项计划，成立编制组进行《PK体系网络交换芯片参考板》标准的制定工作。 团体标准的参编单位包括：盛科网络（苏州）有限公司、新华三技术有限公司、浪潮思科网络科技有限公司、烽火通信科技股份有限公司、杭州迪普科技股份有限公司、迈普通信技术股份有限公司。 2、主要工作过程 a) 2020年，编制组正式向中国信息产业商会提交立项申请。经审核，中国信息产业商会于2020年发布的《关于印发2020年第1批标准制订立项计划的通知》（中信商【2020】标03号），批准《PK体系网络交换芯片参考板》团体标准正式立项； b)2020年9月3日，在国二招宾馆东楼三层三号会议室，PK体系标准化编制组组织召开了“PK体系团体标准专家评审会”，邀请中国工程院、中国电子标准化研究院、国家电子计算机质量监督检验中心、腾讯集团阅文公司、中国软件测评中心信创中心、中国科学院计算所泛在计算系统研究中心、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院软件研究所、全国轨道交通自动收费系统技术标准组等单位，共12位标准方面专家，对PK体系各团体标准进行评审，并对编制工作给予指导； c)2020年9月15日，在中国电子信息安全技术研发基地A座1层汇报厅，PK体系标准化编制组组织召开了“PK体系标准化工作培训会”，中国电子技术标准化研究院标准化专家讲授了标准的结构和编写规则，中国信息产业商会专家讲授了团体标准的工作概率，并根据2020年9月3日专家评审会的修改意见，进行了团体标准修订工作的安排； d)2020年9月底前，提交修改后的标准，请中国信息产业商会标准化专家对标准进行审核，对标准的形式、格式、表述、架构、内容等进行了完善和修订，形成PK体系团体标准征求意见稿；

工业以太网与现场总线的优缺点 整理

工业以太网与现场总线的优缺点 1 引言 用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。 现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。 2 以太网与工业以太网 2.1 什么是以太网与工业以太网 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。 普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 2.2 以太网具有的优点 （1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽； （2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界； （3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；

飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128加密(程序下载不进去,正负极未短路,通电芯片不发烫)后解锁的方法及步骤w

飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128加密（程序下载不进去，正负极未短路，通电芯片不发烫）后解锁的方法及步骤 /*****************************************************************************/ *本人用此法成功解救了4块板子【窃喜！】，此说明是本人边操作边截图拼成的，有些是在别的说明上直接截图【有些图本人不会截取，就利用现成的了，不过那也是本人用豆和财富值换来的】，表达不清之处还望见谅，大家将就着看吧！如能有些许帮助，我心甚慰！！！ ————武狂狼2014.4.23 /*****************************************************************************/ 编译软件：CW5.1版本，下载器：飞翔BDMV4.6 【1】，连接好单片机，准备下载程序，单击下载按钮出现以下界面 或 （图1.1） 图 1.1——4中所有弹出窗口均单击“取消”或红色“关闭”按钮依次进入下一界面

（图1.2） （图1.3）

（图1.4） ******************************************************************************* ******************************************************************************* 【2】单击出现如下图所示下拉列表，然后单击 （图2.1） 出现下图（图2.2）对话框，按下面说明操作 （图2.2）

工业以太网的意义和应用分析

以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展，在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂，工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势，用数字通信代替传统的模拟信号传输，大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等，降低了系统的硬件成本，被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现，对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷，以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等，无法达到全开放的要求，因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展，以太网己成为事实上的工业标准，TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受，基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域，而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟，连接电缆和接口设备价格较低，带宽也在飞速增加，特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现，使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。 Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准，最早由Xerox开发，后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展，成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构，传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或是更高，传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等，网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式，工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中，Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层，作为一个完整的通信系统，它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后，Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议，TCP用来保证传输的可靠性，IP则用来确定信息传递路线。 Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD，其工作原理如下：某节点要

MARVEL出产的高端千兆以太网交换芯片,对每个端口支持不同的交换模式

MARVEL出产的高端千兆以太网交换芯片，对每个端口支持不同的交换模 式 MARVEL出产的高端千兆以太网交换芯片，对每个端口支持不同的交换模式。 包括4种模式： Secure模式：所带VLAN tag必须存在于VTU表中，且入端口必须是该VLAN成员，否则丢弃报文。 Check模式：所带VLAN tag必须存在于VTU表中，否则丢弃报文。 Fallback模式：入端口报文不丢弃。 802.1Q Disabled：802.1Q关闭，使用端口VLAN模式，所有报文透传。 前3种模式都遵循802.1Q规则，报文进入后按照VLAN表项进行转发，不同就在于进入的时候条件限制，有的未作限制（Fallback模式），有的（Secure模式）要求严格。在实现基于802.1Q的VLAN时采用第1种，Secure模式。报文进来时先识别所带的VLANtag。若所带VLAN tag未存在于VLAN表项中，或者进来的端口不属于该VLAN tag的VLAN 成员，报文被丢弃，顺利进入的报文则指定VLAN tag的VID进行转发；若报文中不带VLAN tag，则判断该端口的缺省VLAN（PVID），当端口未加入缺省VLAN，报文被丢弃，当端口已经加入缺省VLAN 时，则指定PVID进行转发。 在实现基于端口的VLAN时采用第4种，802.1Q Disabled。此时端口不识别报文所带的VLAN tag，被认为是不带VLAN tag的报文并被加上它的PVID，结合VLANTable（Port Base VLAN Table）的取值，查找MAC表进行转发。 关于端口隔离： 端口隔离是比VLAN表更底层的隔离，它在802.1Q使能的情况也生效，也就是说配置了隔离的端口即使在同一VLAN中也不相通。 通过端口隔离特性，用户可以对需要进行控制的端口配置端口隔离功能，实现所有需要隔离端口之间业务数据的隔离，既增强了网络的安全性，也为用户提供了灵活的组网方案。

S3000工业以太网交换机 用户手册

S3000工业以太网络交换机 用户手册 上海宽域工业网络设备有限公司Shanghai Kuanyu Industrial Network Equipment Co.,Ltd.

目录 第1章概述 (1) 第2章满足标准 (2) 第3章选型指南 (3) 第4章技术指标参数 (4) 4.1 系统参数 (4) 4.2 通信接口参数 (4) 4.3 管理端口参数 (4) 4.4 电源参数 (5) 4.5 机械参数 (5) 4.6 环境条件参数 (5) 4.7 无故障率参数 (5) 第5章功能介绍 (6) 第6章结构尺寸 (8) 6.1 安装尺寸 (8) 6.2 通信接口 (9) 6.3 电源及告警端子 (10) 6.4 指示灯 (12)

第1章概述 APEX S3000系列交换机是上海宽域工业网络设备有限公司自主研发的工业以太网通信产品，适用于工业现场各种工作环境，能满足高低温、过电压、漏电及高压冲击等各种要求，并对严酷的电磁环境中的数据口防雷、快速脉冲群、浪涌、静电等方面作了可靠性设计，支持全双工、半双工工作模式，具有工作速率自检测和自适应能力，支持MDI/MDI-X自动极性反转。 APEX S3000系列以太网交换机适用于变电站综合自动化系统、电厂监控系统、工业控制系统等。可提供千兆以太网接口，提供更高的数据传输速率，满足日益发展的设备通信需求。 APEX S3000系列交换机采用高性能的交换芯片和优秀的工业设计，可在所有端口满负载运行下保持线速转发，产品的设计制造充分考虑了工业应用环境中的各种恶劣条件和干扰因素，可保证数据在严苛环境 下可靠传输。

工业以太网简介

工业以太网简介: 工业以太网就是基于IEEE 802、3 (Ethernet)得强大得区域与单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新得多媒体世界得途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供得广泛应用不但已经进入今天得办公室领域,而且还可以应用于生产与过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工与自适应得100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802、3u 得标准)也已成功运行多年。采用何种性能得以太网取决于用户得需要。通用得兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来得利益 :市场占有率高达80%,以太网毫无疑问就是当今LAN(局域网)领域中首屈一指得网络。以太网优越得性能,为您得应用带来巨大得利益: 通过简单得连接方式快速装配。 通过不断得开发提供了持续得兼容性,因而保证了投资得安全。 通过交换技术提供实际上没有限制得通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境与生产应用环境得联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间得通讯,例如,ISDN 或Internet 得接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证得技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷得工业环境,包括有高强度电磁干扰得区域。 工业以太网络得构成 :一个典型得工业以太网络环境,有以下三类网络器件: ◆网络部件 连接部件: ?FC 快速连接插座 ?ELS(工业以太网电气交换机) ?ESM(工业以太网电气交换机) ?SM(工业以太网光纤交换机) ?MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线与光纤 ◆ SIMATIC PLC控制器上得工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工 业以太网。 ◆ PG/PC 上得工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能:为了应用于严酷得工业环境,确保工业应用得安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要得性能: ?工业以太网技术上与IEEE802、3/802、3u兼容,使用ISO与TCP/IP 通讯协议?10/100M 自适应传输速率 ?冗余24VDC 供电 ?简单得机柜导轨安装 ?方便得构成星型、线型与环型拓扑结构 ?高速冗余得安全网络,最大网络重构时间为0、3 秒 ?用于严酷环境得网络元件,通过EMC 测试 ?通过带有RJ45 技术、工业级得Sub-D 连接技术与安装专用屏蔽电缆得Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作得快速进行 ?简单高效得信号装置不断地监视网络元件 ?符合SNMP(简单得网络管理协议) ?可使用基于web 得网络管理 ?使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络。 工业以太网冗余原理

工业以太网的特色技术及其应用选择

工业以太网的特色技术及其应用选择 发布时间：2007-05-15 浏览次数：105 | 我要说几句 | ?? 用户解决方案2012优秀论文合订本 ?? NIDays2012产品演示资料套件 ?? 《提高测量精度的七大技巧》资源包 ?? LabVIEW 2012评估版软件 关键词：工业以太网实时特色技术 编者按：工业以太网成为自动化领域业界的技术热点已有时日，其技术本身尚在发展之中，还没有走向成熟，还存在许多有待解决的问题。究竟什么是工业以太网，它有哪些特色技术，如何应用与选择适合自己需求的工业以太网技术与产品，依然是今天人们所关心的问题。 一什么是工业以太网 工业以太网技术，是以太网或者说是互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物。前者源于后者又不同于后者。以太网技术原本不是为工业应用环境准备的。经过对工业应用环境适应性的改造，通信实时性改进，并添加了一些控制应用功能后，形成了工业以太网的技术主体。因此，工业以太网是一系列技术的综称。 二工业以太网涉及企业网络的各个层次

企业网络系统按其功能划分，一般称为以下三个层次：企业资源规划层(Enterprise Resource Plan NI ng, ERP)、制造执行层(Manufacturing Excurtion System, MES)和现场控制层(Field Control System，FCS)。通过各层之间的网络连接与信息交换，构成完整的企业信息系统。( 见图1) 图中的ERP与MES功能层属于采用以太网技术构成信息网络。这个层次的工业以太网，其核心技术依然是信息网络中原本的以太网以及互联网系列技术。工业以太网在该层次的特色技术是对其实行的工业环境适应性改造。而现场控制层FCS中，基于普通以太网技术的控制网络、实时以太网则属于该层次中工业以太网的特色技术范畴。可以把工业以太网在该层的特色技术看作是一种现场总线技术。除了工业环境适应性改造的内容之外，通信实时性、时间发布与同步、控制应用的功能与规范，则成为工业以太网在该层次的技术核心。

以太网控制器芯片的设计及实现.

以太网控制器芯片的设计及实现 网络控制器芯片的功能与设计实现 IEEE 802.3协议是针对以太网CSMA/CD标准的传输介质物理层（PHY）和介质访问控制协议（MAC、Media Access Control）来定义的。芯片由PHY、发送模块、接收模块、FIFO、控制模块组成，其中控制模块包括寄存器堆、DMA （Direct Memory Access）模块、流量控制模块、接收缓冲区和发送缓冲区组成。网络控制器芯片的功能框图如图1所示。 图1 以太网控制器芯片的功能框图 1 IEEE 802.3以太网MAC数据帧结构 在发送数据时，发送模块自动在待传数据前加上7字节的前导码和1字节的帧起始定界符，紧随的是6字节的目的地址和6字节的源地址，然后长度/类型为2字节，接着是数据区，然后是46～1500字节的数据。若发送时，数据长度小于最短长度46字节，发送模块自动填补，以达到最小长度，最后是4个字节的循环冗余校验码。 2 发送模块 发送模块的作用就是按照CSMA/CD协议发送数据包。发送模块状态机控制协调各个发送子模块的时序，发送模块状态机如图2所示。 图2 发送模块状态转换图 S_defer状态表示网络忙，若网络空闲了，经过最小的帧间隙时间，进入网络空闲状态S_idle。若需要发送数据包，经过S_pre，S_data，S_pad，S_crc等状态发送，在这当中若检测到冲突信号，就进入S_jam状态。在S_jam状态判断是local collision还是late collision，若是local collision就进入 S_back状态，按照退避算法重发当前数据帧，否则直接进入网络忙状态，放弃该帧的发送。 3 接收模块 接收模块的任务就是接收数据帧。物理接口收发器PHY将收到的网络数据变成二进制数据送给接收模块，接收模块再把正确的数据经过接收FIFO和DMA的控制送给接收缓冲区。接收模块的功能还包括移除接收到帧的前导码/帧分隔符；比较目的地址，判断是否丢弃当前数据帧；对接收到的数据包做CRC校验，判断传输过程中数据是否出错。接收模块状态机是接收模块的核心，控制协调接收模块的各个子模块的工作与时序。接收模块状态机如图3所示。

Stratix工业以太网交换机产品选型手册

. Stratix TM 工业以太网交换机产品选型手册

Stratix TM工业以太网交换机产品 以太网在车间层和在整个企业内的部署，以及制造商日益增加的业务压力，导致了网络和技术通过以太网进行了融合。这就造成了IT及制造业控制部门在组织结构上和文化上的融合。 Stratix TM系列工业以太网基础架构产品是专为帮助您推进网络融合而设计的。提供了坚固、易用、安全的交换基础设施，符合工业规范，适用于恶劣环境。该系列产品提供一系列的工具方便工业网络的部署、管理和更换。安全性是该系列产品的重点之一。该系列产品通过一系列措施，确保开放标准的基础上的网络安全。Stratix 8000系列产品具有罗克韦尔自动化和Cisco联合品牌的模块化管理型交换机的特性，它为IT和自动化控制专业人员带来了新价值。该系列的其他产品线还包括：Stratix嵌入式技术，以及一系列固定端口的管理型和非管理型交换机及物理介质。整个系列产品使用标准的、未修改的以太网并且在EtherNet/IP应用和集成架构中得以优化使用，另外Stratix 8000产品线中特别使用了Cisco操作系统、用户环境及功能集。Stratix 8300是工业级模块化三层交换机，可以在不同子网间和VLAN间进行路由。 Stratix TM系列产品可以广泛用于流程工业自动化，工厂自动化，地铁、隧道、高速公路、铁路和机场，电力，水、污水等基础设施，智能交通运输系统(ITS)，SCADA 系统等。 使用Cisco技术的Stratix 8000联合品牌模块化管理型交换机 Cisco和罗克韦尔自动化在联合品牌的工业管理型交换机上进行了合作，Stratix 8000是两家公司联合推出的首款交换机。包括一个对IT和制造环境的优化功能集。交换机产品线使用当前Cisco Catalyst TM交换机的操作系统、功能和用户界面，从而使IT专业人员能使用思科设备管理器Web界面，以及思科网络助理和CiscoWorks 等支持工具，简化了工业网络的部署、管理和更换。同时，它通过罗克韦尔自动化集成架构可以进行简单的设置并获取全面的诊断信息。 用户能够从RSLogix 5000中的CIP标签和组态画面以及FactoryTalk View诊断面板中受益。这些产品是模块化的并且符合工业等级，可具有6-26个电口和光口，满足各种应用需求。 1

飞思卡尔汽车芯片

飞思卡尔推出业界最强大的汽车动力总成系统微 控制器 2011-10-14 18:05:18 来源：与非网 关键字：飞思卡尔Qorivva MCU 动力总成控制系统 2011年10月12日-德国巴登（2011汽车电子系统展览会）–汽车厂商继续通过新的汽车设计将业界标准提升至新高度，通过交付具有更高燃油经济性和更低排放的汽车满足消费者的期望和政府的法规要求。高性能微控制器（MCU）在环保汽车设计领域扮演着重要角色，飞思卡尔半导体（NYSE:FSL）日前宣布推出强大的多核心汽车MCU系列中的第一款产品，帮助汽车设计者更加轻松地提高引擎效率并降低排放污染。 飞思卡尔新推出的多核心Qorivva 32位MPC5676R MCU在Power Architecture?技术的基础上构建，与上一代单核心MPC5566 MCU相比，性能提高了四倍、内存空间提高了一倍、并提供了更多功能。MPC5676R的多种优势允许全球汽车厂商在单一控制器中融合多种尖端技术，例如直喷、涡轮增压和有线系统全驱动。 飞思卡尔负责汽车MCU业务副总裁Ray Cornyn表示，“飞思卡尔充分了解帮助汽车厂商生产更加环保、燃油效率更高的汽车所需的关键技术及其重要性，长期以来我们一直与汽车行业合作，共同开发可以满足其最新一代设计需求的解决方案。在动力总成领域，我们的目标是生产最强大、最灵活的MCU，它可以同时管理最新引擎的所有复杂控制任务，为设计者提供了降低系统复杂性所需的工具和软件平台。” 90纳米双核心MPC5676R MCU配备了： ? 6 MB片上闪存 ?384 KB片上RAM ?三个高性能增强型时序处理器单元（eTPU）

施耐德工业以太网_产品说明

一. Quantum 简介 施耐德电气公司不仅是公认得可编程逻辑控制器（PLC）的发明者，同时也是PLC热备系统技术的发明者和多项工业自动化技术专利的拥有者。在1969年，Modicon公司推出了世界上第一台实用的可编程逻辑控制器－084控制器，应用在美国通用汽车公司的喷漆生产线上，从而开创了工业自动化领域中PLC应用的崭新的时代。在随后的30多年的时间里，Modicon 公司作为工业自动化领域里面领先的专业厂商，不断地推动和领导着自动化技术的发展方向和潮流，致力于为全球的用户提供最先进和最可靠的产品以及完整的系统解决方案。 1980年Modicon公司推出了完全开放的Modbus通讯协议，Modbus 协议得到了世界上上千家设备厂商的支持，使得Modbus协议成为当今自动化领域里面事实的通讯标准。1984年Modicon公司推出了世界上第一台可以热备的PLC－584控制器，因此Modicon公司在热备系统技术上有着超过15年的先进的技术和经验。 Quantum通用自动化系统是施耐德自动化公司于1996年向全球推出，并且经过不断的完善和发展的工业自动化领域里面最新型最先进的的新一代的自动化系统平台。 图1：Quantum自动化平台

Quantum通用自动化系统是专门面向过程控制而设计的通用的自动化系统平台,适用于冶金，电力，化工，建材等各行各业的工业控制和自动化领域中,具有强大的对离散量、模拟量及过程回路控制方面的处理能力。Quantum继承和发展了施耐德自动化（Modicon）产品一贯的特点和优点，并且融入了当今最新的IT技术和网络技术，具有结构灵活、功能强劲、使用简便、性价比高、集成度高、兼容性好,广泛的开放性等众多特点。 Quantum系统具有整个工业自动化领域里面最先进最可靠的热备系统功能，以满足用户对系统热备功能的要求，为用户提供最高可靠性的产品和系统方案。Quantum的热备系统继承和发扬了施耐德电气公司在PLC技术和热备技术上的领先的优势，使之成为工业自动化领域里用户的热备系统方案的最佳选择。 Quantum系统已在国内外诸多行业中得到了非常广泛和成熟的应用，并在工业现场经过了长期、稳定运行，受到了广大用户的信任和称赞。Quantum系统所有的部件的设计都符合得真正的工业等级的要求，满足并通过了国内、国际的多种行业安全标准和认证。 Quantum系统具有配置简单、接线方便、易于维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀强，适应极其恶劣的工业环境。并且Quantum所有部件均可带电热插拔，并且平均无故障时间均大于200000小时。 图2：Quantum带电热插拔

ks8995_以太网交换芯片

KS8995 – 5 Port 10/100 Switch with PHY Introduction The KS8995 contains five 10/100 physical layer transceivers, five MAC (Media Access Control) units with an integrated layer 2 switch. The device runs in two modes. The first mode is a five port integrated switch and the second is as a five port switch with the fifth port decoupled from the physical port. In this mode access to the fifth MAC is provided using a MII (Media Independent Interface). Useful configurations include a stand alone five port switch as well as a four port switch with a routing element connected to the extra MII port. The additional port is also useful for public network interfacing. The KS8995 is designed to reside in an unmanaged design not requiring processor intervention. This is achieved through I/O strapping at system reset time On the media side, the KS8995 supports 10BaseT, 100BaseTX and 100BaseFX as specified by the IEEE 802.3 committee. Physical signal transmission and reception are enhanced through use of analog circuitry that makes the design more efficient and allows for lower power consumption and smaller chip die size. Highlights ? 5 port 10/100 Integrated Switch with Physical Layer Transceivers ?SRAM on chip for frame buffering ? 1.4Gbps high performance memory bandwidth ?10BaseT, 100BaseTX and 100BaseFX modes of operation ?Superior analog technology for reduced power and die size ?Single 2.5 V power supply ?500 mA (1.25 W) including physical transmit drivers ?128 pin PQFP package ?Support for UTP or fiber installations ?Indicators for link, activity, full / half duplex and speed ?Unmanaged operation via strapping at system reset time ?Hardware based 10/100, full/half, flow control and auto negotiation ?Individual port forced modes (full duplex, 100BaseTX) when auto negotiation is disabled ?Wire speed reception and transmission ?Integrated address Look-Up Engine, supports 1K absolute MAC addresses ?Automatic address learning, address aging and address migration ?Broadcast storm protection ?Full duplex IEEE 802.3x flow control ?Half duplex back pressure flow control ?Comprehensive LED support ?External MAC interface (MII or SNI) for router applications

以太网GMII介绍

以太网知识GMII / RGMII接口 本文主要分析MII/RMII/SMII，以及GMII/RGMII/SGMII接口的信号定义，及相关知识，同时本文也对RJ-45接口进行了总结，分析了在10/100模式下和1000M模式下的连接方法。 1. GMII 接口分析 GMII接口提供了8位数据通道，125MHz的时钟速率，从而1000Mbps的数据传输速率。下图定义了RS层的输入输出信号以及STA的信号： 图18 Reconciliation Sublayer (RS) and STA connections to GMII 下面将详细介绍GMII接口的信号定义，时序特性等。由于GMII接口有MAC和PHY模式，因此，将会根据这两种不同的模式进行分析，同时还会对RGMII/TBI/RTBI接口进行介绍。 4.1 GMII接口信号定义 GMII接口可分为MAC模式和PHY模式，一般说来MAC和PHY对接，但是MAC和MAC也是可以对接的。 在GMII接口中，它是用8根数据线来传送数据的，这样在传送1000M数据时，时钟就会125MHz。 GMII接口主要包括四个部分。一是从MAC层到物理层的发送数据接口，二是从物理层到MAC层的接收数据接口，三是从物理层到MAC层的状态指示信号，四是MAC层和物理层之间传送控制和状态信息的MDIO接口。 GMII接口的MAC模式定义：

注意在表7中，信号GTX_CLK对于MAC来说，此时是Output信号，这一点和MII接口中的TX_CLK的Input特性不一致。 GMII接口PHY模式定义： 表8 注意在表8中，信号GTX_CLK对于PHY来说，此时是Input信号，这一点和MII接口中的TX_CLK的Output特性不一致。 4.2 GMII接口时序特性

飞思卡尔单片机优点

常有人问freescale的单片机有什么优点，今天转篇别人写的文章来，可以部分回答这些朋友的问题，但需要说明的是下面这篇文章主要是针对S08,S12这类单片机说的，飞思卡尔处理器远非只是单片机。飞思卡尔（freescale）半导体公司，就是原来的Motorola公司半导体产品部。于2004年从Motorola分离出来，更名为freescale！freescale系列单片机采用哈佛结构和流水线指令结构，在许多领域内都表现出低成本，高性能的的特点，它的体系结构为产品的开发节省了大量时间。此外freescale提供了多种集成模块和总线接口，可以在不同的系统中更灵活的发挥作用！所有单片机都具有的功能我就不多说了，freescale单片机的特有的特点如下： （1）全系列： 从低端到高端，从8位到32位全系列应有尽有，最近还新推出8位/32位管脚兼容的QE128，可以从8位直接移植到32位,弥补单片机业界8/32 位兼容架构中缺失的一环！ （2）多种系统时钟模块：三种模块，七种工作模式 多种时钟源输入选项，不同的mcu具有不同的时钟产生机制，可以是RC振荡器，外部时钟或晶振，也可以是内部时钟，多数CPU同时具有上述三种模块！可以运行在FEI，FEE，FBI，FBILP，FBE，FBELP，STOP这七种工作模式！ （3）多种通讯模块接口： 与其它系列的单片机不同，freescale单片机几乎在内部集成各种通信接口模块：包括串行通信接口模块SCI，多主I2C总线模块,串行外围接口模块SPI，MSCAN08控制器模块，通用串行总线模块（USB/PS2）！ （4）具有更多的可选模块：某些MCU具有LCD驱动模块，某些MCU带有温度传感器，某些MCU具有超高频发送模块，部分MCu含有同步处理器模块，某写含有同步处理器的MCU 还具有屏幕显示模块OSD，还有少数的MCU具有响铃检测模块RING和双音多频/音调发生器DMG模块！ （5）可靠性高，抗干扰性强 （6）低功耗 也许freescale系列的单片机的功耗没有msp430的低，但是他具有全静态的“等待”和“停止”两种模式，从总体上降低您的功耗！新近推出的几款超低功耗已经与msp430的不相上下！ （7）多种引脚数和封装选择 可以说freescale系列单片机具有的MCU种类是最多的了，有些MCU本身就有几种不同的引脚数和封装形式，这样用户各异根据需要来选择，总有一款适合你的开发的单片机！ 有关于部分人的freescale单片机模块寄存器多,配置困难不容易上手，可以说freescale单片机模块寄存器的确相对多，就拿GPIO来说就有端口数据寄存器、端口数据方向寄存器、端口内部上拉使能寄存器、端口转换率使能寄存器和端口驱动强度选择寄存器5个寄存器，它的寄存器多是为了解决客户对IO端口的高要求和高可靠性要求，如果不考虑这些，您就只需要配置端口数据寄存器、端口数据方向寄存器这两个寄存器，这就和其他的单片机如430和pic 的难易度一样了！ 独有的BDM仿真开发方式和单一引脚用于模态选择和背景通信，HCS08 的开发支持系统包括了背景调试控制器（BDC）和片内调试模块（DBG），BDC提供了一个至目标MCU 的单线调试接口，也就是提供了一个便于在片内FLASH 或其它固定存储器编程的接口.

工业以太网与CAN总线的比较

工业以太网与CAN现场总线的比较 方健 摘要：工业以太网和现场总线是工业控制现场中的两大主要网络通信形式。本文分别简要介绍了工业以太网和CAN总线的内容，并对两者在优缺点、通信协议、在工业信息化网络的应用和通信方案进行了分析和比较。 关键词：CAN现场总线；工业以太网；通信协议；工业控制；通信方案 A comparison between industrial Ethernet and CAN bus Fang Jian (Hubei Normal University school of mechanical electrical and control engineering Hubei, Huangshi,453002) Abstract:Both industrial ethernet and fieldbus are the two primary forms of network communication in the field of industrial control.In this paper ,the content of industrial ethernet and fieldbus are both briefly introduced.And It presents the analysis and comparison between the industrial Ethernet and the fieldbus on relative merits, communication protocol , Industrial information network and communication scheme. Key words:CAN bus;industrial ethernet; communication protocol;industrial control 1、引言 现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。由于其表现出的强大的功能，现场总线已经成为工业生产中不可或缺的核心部分。发展比较成熟的现场总线有FF-Foundation Fieldbus，Lonworks，PROFIBUS，HART，CAN 等等。CAN（Controller Area Net）即控制器局部网依靠各自的优良特性和可靠性，被公认为最有前途的现场总线之一，应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络。由于各个总线的采用的通信协议完全不同，实现这些总线的兼容和互操作是十分困难的，应用受到了限制，主要应用于低速产品。而具有广泛性和技术先进性的以太网，可以作为现场总线的中高层通信网络，并开始逐步应用到工业控制现场。国内外的许多研究机构都致力于工业以太网的研究，使得工业以太网得到了快速的发展和很好的应用。 2、CAN总线和工业以太网 2.1、CAN总线的简介 CAN（Controller Area Network）－控制器局域网。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线最早是由德国Bosch公司在80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆、光导纤维，通信速率可达１Mbps[1]。 CAN 总线通信接口中集成了CAN 协议的物理层，数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等项工作。CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

10GbE以太网介绍

Introduction to 10 Gigabit Ethernet Tim Chung Version 1.0 (FEB, 2010) QSAN Technology, Inc. https://www.docsj.com/doc/3d17320438.html, White Paper# QWP201003-P500H

lntroduction This document introduces some basic knowledge about 10 Gigabit Ethernet. It includes cable media, MSAs (multi-source agreements, the modularized adapter sets), and the solutions which QSAN provides. Users will learn the knowledge and make the right choice of their needs. Cable media Fiber Basically, optical fiber can be divided into two classifications: single-mode fiber (SMF) and multi-mode fiber (MMF). The comparison table is listed below: Fiber type Core size of cable Distance Light source Benefit Shortcoming Cable color MMF 50 or 62.5 μm Less than 300M Low-cost laser or LED Cheaper, easy to manufacture, lower power consumption Short distances Orange SMF 8~9 μm Over 10Km by diff. fiber standards High power, collimated laser Long distances Expensive, Higher power consumption Yellow The fiber solutions used by 10 Gigabit Ethernet are definded by IEEE 802.3ae. It includes fiber -SR, -LR, -ER, and –LX4. Here we take an example of -SR and –LR. Common name IEEE standard Wavelength (nm) Cable type Distance 10GBASE- SR 802.3ae 850 MMF Up to 300M 10GBASE- LR 802.3ae 1310 SMF 10KM Copper The copper solutions used by 10Gigabit Ethernet are 10BASE-CX4 (IEEE 802.3ak), 10BASE-T (IEEE 802.3an), and the SFP+ Direct Attach. Here is the comparison table. Common name IEEE standard Cable type Distance Benefit Shortcoming 10GBASE-CX4 802.3ak CX4, similar to the one used by InfiniBand? technology 15M Low latency, low cost, low power Short reach, bigger form factor SFP+ DA N/A Passive Twin- Axial (2 pair copper) cables 10M Low latency, low cost, low power small form Short reach