低延時,低功耗,高EMC性能工業以太網PHY ADIN1200/ADIN1300
工業以太網物理層(PHY)需要哪些性能?
以太網在1970年代的問世後取得了巨大的進步,同時在辦公網絡中廣泛普及。 近年來隨著高速增長的工業4.0的應用,工業以太網在日益增長的信息通信技術中發揮重要作用
工業以太網與辦公網絡等使用的標準以太網相比,需要更高的魯棒性,以便在苛刻的工業環境(如高溫、震動、噪音)中準確和可靠地發送和接收數據。
ADI提供的工業以太網PHY ADIN1200和ADIN1300有3個特點,可實現更準確、更可靠的工業以太網通信。
- 業界領先的低延遲性能
- 適用於工業用途的工作溫度範圍和EMC特性
- 低功耗,適合密封環境
業界領先的延遲性能
ADIN1200/ADIN1300具有業界領先的低延遲性能。
這就縮短了網絡週期時間,並改善網絡刷新時間,實現更多設備的網絡連接,從而提高工業以太網所需的必要條件,即操作控制和安全性。ADIN1200/ADIN1300的延遲性能被規定為如下,與其他廠家相比,延遲大約降低了20%以上。
ADIN1200
ADIN1200低延遲性能(來源:ADIN1200 data sheet摘要)
傳輸方式 | Min | Typ | Max | |
---|---|---|---|---|
100BASE-TX MII | TX Latency | 52ns | ||
RX Latency | 248ns | |||
Total Latency | 300ns | |||
100BASE-TX RGMII(1) | TX Latency | 84ns | 88ns | 92ns |
RX Latency | 250ns | |||
Total Latency | 334ns | 338ns | 342ns | |
100BASE-TX RGMII(2) | TX Latency | 84ns | 104ns | 124ns |
RX Latency | 250ns | |||
Total Latency | 334ns | 354ns | 374ns | |
100BASE-TX RMII | TX lLatency | 72ns | 92ns | |
RX Latency | 328ns | 348ns | 368ns | |
Total Latency | 400ns | 430ns | 460ns |
(1) Tx FIFO被編程為同步操作的情況
(2) MAC發送時鐘不需要與ADIN1200基準時鐘以及Tx FIFO同步的情況
ADIN1300
ADIN1300低延遲性能(來源:ADIN1300data sheet摘要)
傳輸方式 | Min | Typ | Max | |
---|---|---|---|---|
1000BASE-T RGMII | TX Latency | 60ns | 64ns | 68ns |
RX Latency | 226ns | |||
Total Latency | 286ns | 290ns | 294ns | |
100BASE-TX MII | TX Latency | 52ns | ||
RX Latency | 248ns | |||
Total Latency | 300ns | |||
100BASE-TX RGMII(1) | TX Latency | 84ns | 88ns | 92ns |
RX Latency | 250ns | |||
Total Latency | 334ns | 338ns | 342ns | |
100BASE-TX RGMII(2) | TX Latency | 84ns | 104ns | 124ns |
RX Latency | 250ns | |||
Total Latency | 334ns | 354ns | 374ns | |
100BASE-TX RMII | TX Latency | 72ns | 92ns | |
RX Latency | 328ns | 348ns | 368ns | |
Total Latency | 400ns | 430ns | 460ns |
(1) Tx FIFO被編程為同步操作的情況
(2) MAC發送時鐘不需要與ADIN1200基準時鐘以及Tx FIFO同步的情況
適用於工業用途的工作溫度範圍和EMC特性
ADIN1200/ADIN1300保證了在寬溫度範圍內的工作。此外,它還符合各種EMI/EMC/ESD標準,因此在工廠等惡劣環境下也能發揮強大的性能。
ADIN1200/ADIN1300的工作溫度範圍和封裝、符合標準列表
ADIN1200 | ADIN1300 | |
---|---|---|
通信速度 | 10BASE-T 100BASE-TX IEEE® 802.3™ | 10BASE-Te 100BASE-TX 1000BASE-T IEEE® 802.3™ |
MAC Interface | MII/RMII/RGMII | MII/RMII/RGMII |
封裝 | 32-lead LFCSP | 40-lead LFCSP |
工作溫度範圍 | -40℃ ~ +105℃ | -40℃ ~ +105℃ |
符合EMC測試標準 | IEC61000-4-5浪湧(±3kV) IEC61000-4-4電氣高速瞬態(EFT)(±4kV) IEC61000-4-2ESD(±6kV的接觸放電) IEC61000-4-6傳導耐力(10V) EN55032輻射干擾波(A類) EN55032傳導散射(A類) | IEC61000-4-5浪湧(±3kV) IEC61000-4-4電氣高速瞬態(EFT)(±4kV) IEC61000-4-2ESD(±6kV的接觸放電) IEC61000-4-6傳導耐力(10V) EN55032輻射干擾波(A類) EN55032傳導散射(A類) |
低功耗,適合密封環境
許多工業應用都是密封的,以防止內部設備受到灰塵、濕氣和水的侵害。因此設計時必須考慮功耗,因為設備內部沒有散熱的氣流。尤其是在環境溫度較高的工業應用中,除了要求寬工作溫度範圍外,低功耗也是重要的因素。
ADIN1200/ADIN1300的耗電量規定如下,與其他公司產品相比,降低了大約30%以上的功耗。
ADIN1200/1300的低功耗(來源:ADIN1200/ADIN1300 data sheet摘要 )
傳輸方式 (RGMII) | 功耗 (typ) | I/O 電源電壓 | |
---|---|---|---|
ADIN1200 | 100BASE-TX | 175mW | 3.3V |
155mW | 2.5V | ||
139mW | 1.8V | ||
ADIN1300 | 1000BASE-T | 425mW | 3.3V |
370mW | 2.5V | ||
332mW | 1.8V | ||
100BASE-TX | 159mW | 3.3V | |
148mW | 2.5V | ||
140mW | 1.8V |
能夠簡單評估ADIN1200/ADIN1300主要功能的評價板
ADIN1200/ADIN1300提供了5V單電源的評估板,可輕鬆評估主要功能。評估板提供了一個FMC,用於連接MAC接口和MDIO控制用的主FPGA系統。
此外,還可使用附帶的ADuCM3029的可選MDIO接口轉換器來控制MDIO。
ADIN1200/ADIN1300的主要功能如下:
- 符合10BASE-Te/100BASE-TX IEEE®802.3™標準的MII、RMII和RGMII MAC接口(ADIN1200)
- 符合10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T IEEE®802.3™標準的MII、RMII和RGMII MAC接口(ADIN1300)
- 100BASE-TX RGMII延遲:TX < 124ns、RX < 250ns(ADIN1200)
- 100BASE-TX MII延遲:TX < 52ns、RX < 248ns(ADIN1200)
- 1000BASE-T RGMII延遲:TX < 68ns、RX < 226ns(ADIN1300)
- 100BASE-TX MII延遲:TX < 52ns、RX < 248ns(ADIN1300)
- EMC測試標準:
- IEC61000-4-5浪湧(±3kV)
- IEC61000-4-4電氣高速瞬態(EFT)(±4kV)
- IEC61000-4-2ESD(±6kV的接觸放電)
- IEC61000-4-6傳導耐力(10V)
- EN55022輻射干擾波(A類)
- EN55022傳導散射(B類)
- 使用多級管腳帶的非管理配置
- 符合IEEE802.3az的Energy Efficient Ethernet(EEE)
- 檢測IEEE 1588 Start-of-Frame
- 可設定LED
- 水晶振盪器/25MHz時鐘輸入(RMII用為50MHz)
- 25MHz/125MHz同步時鐘輸出
- 小型封裝和較大的工作溫度範圍
- 32針(5毫米x5毫米) LFCSP(ADIN1200)
- 40針(6毫米x6毫米) LFCSP(ADIN1300)
- -40°C+105°C的環境溫度工作規格規定
- 低功耗
- 139mW(100BASE-TX) 3.3V/2.5V/1.8V MAC接口VDDIO電源(ADIN1200)
- 單電源工作:3.3V VDDIO(ADIN1200)
- 332mW(1000BASE-T)(ADIN1300)
- 140mW(100BASE-TX)(ADIN1300)
- 3.3V/2.5V/1.8V MAC接口VDDIO電源(ADIN1300)
- 內置電源監控和POR
應用示例
- 工廠自動化
- 工業機器人
- 樓宇自動化
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