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内置MCU的工业网络领域的以太网应用

发布时间:2019-09-06 06:35

图1:CIP与以太网和Internet协议完全兼容(由开放设备提供商协会提供)。
面向对象编程模型
CIP使用对象模型来简化软件开发。
应用程序层为与接口和公共行为相关的对象和设备定义一组配置文件。
CIP使用三种类型的对象:定义表示设备数据的方法的应用程序对象,定义特定以太网/ IP功能的网络对象,如何设置IP地址等参数以及创建通信关联的通信对象。我会的数据访问和服务方法|文献信息| J-GLOBAL
CIP网络中的设备之间的端到端通信由CIP通信服务处理。
EtherNet / IP为以太网和TCP / IP分配CIP通信服务,确保多个提供商的互操作性。
EtherNet / IP节点组件
每个EtherNet / IP节点都有四层对应OSI模型。
它们如下。
物理层(PHY)
可以使用标准以太网介质(铜缆或双绞线光纤),只要它支持100 Mbit / s的数据传输速率即可。
数据链路层将数据包从设备传输到设备,并包括以太网/ IPMAC。这可以通过运行Asic,fpga或高速固件的自定义硬件来实现。
会话/传输层,TCP / IP处理和实际UDP / IP时间消息。
CIP对象定义也在此层上,以启用与应用程序层的通信。
应用层
在节点内,应用程序可以在硬件中运行,也可以由集成CPU实现的硬件/软件组合运行。
当然,该应用程序必须支持基于EtherNet / IP的协议。
在部署EtherNet / IP节点时,设计人员可以从各种体系结构中进行选择。
节点完全由硬件实现,但您可以使用ASIC,FPGA或板级解决方案。
虽然这些简单的数字I / O设备解决方案适用于对成本敏感的产品,但需要配置,监控和控制的应用通常需要MCU。
例如,传感器通常由MCU控制。
在EtherNet / IP节点上,MCU可以实现设备驱动程序并运行EtherNet / IP堆栈。
ASIC或FPGA仍然是架构不可或缺的一部分。
嵌入式MCU的实现
在更复杂的架构中,EtherNet / IP节点被实现为具有集成CPU的MCU的外围设备。
架构如图2所示。
处理器可以使用FPGA上提供的门配置。