TIDEP-0075

工业通信网关 PROFINET IRT 转 PROFIBUS 主设备参考设计

TIDEP-0075

设计文件

概述

PROFINET 可实现高速、确定性通信和企业连接，因此正在成为自动化领域的主要工业以太网协议。但是，PROFIBUS 是世界上常用的现场总线协议，出于保护过往投资的原因，该协议在未来许多年内仍会占有重要地位并将得到沿用。认识到制炼厂中的混合特性，此参考设计是将现有现场总线技术迁移到基于 Sitara™ AM57x 处理器的可编程实时单元和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 的实时以太网网络的一个组成部分。此设计在 AM572x 上演示了 PROFIBUS 主设备和 PROFINET IRT 设备，协议栈同时在 ARM Cortex-A15 核心上运行，而整个 PROFINET 交换机和 PROFIBUS 帧处理程序分别在两个 PRU-ICS 上执行。该迁移方案通常也适用于其他现场总线协议和工业协议。

特性

PROFIBUS：周期性 PROFIBUS-DP (DPV0) 和 DP (DPV1) 增强功能，用于非循环服务，支持 9.6Kbaud 到 12Mbaud 的传输速度
PROFINET IRT：规范的 A、B 和 C 类功能，最短周期时间为 250us
同步支持 PROFIBUS 主系统和 PROFINET IRT 器件
可在 PROFIBUS 主系统和 PROFINET IRT 之间实现简化的协议转换
利用了针对 Sitara 处理器（构建于处理器 SDK-RTOS 之上）的 PRU-ICSS-INDUSTRIAL-SW
在 TMDXIDK5728 板上经过了测试，包括文档、软件、演示应用和硬件设计文件

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设计文件和产品

设计文件

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Design guide — TIDEP-0075

TIDUCU0.PDF (10312 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Schematic — TIDEP-0075

TIDRLH4.ZIP (1453 K)

设计布局和元件的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDEP-0075

TIDRLH5.ZIP (31 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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Assembly drawing — TIDEP-0075

TIDRLH6.ZIP (606 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

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CAD/CAE symbol — TIDEP-0075

TIDRLH7A.PDF (6325 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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CAD/CAE symbol — TIDEP-0075

TIDRLH7.ZIP (19060 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDEP-0075

TIDCC42A.ZIP (1495 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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Gerber file — TIDEP-0075

TIDCC42.ZIP (10113 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS61085 — 18.5V、2A、650kHz/1.2MHz 直流/直流升压转换器

数据表: PDF | HTML

AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS63010 — 具有 2A 开关的高效率、单电感器、降压升压转换器

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ESD 保护二极管

TPD1E10B06 — 采用 0402 和 SOD-523 封装的 12pF、±5.5V、±30kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD2EUSB30 — 适用于 USB 3.0 且具有 5A 浪涌额定值的双通道 0.7pF、5.5V ±8kV ESD 保护二极管

数据表: PDF | HTML

ESD 保护二极管

TPD4E05U06 — 适用于 USB、HDMI 和高速接口的四通道 0.5pF、5.5V、±12kV ESD 保护二极管

数据表: PDF | HTML

ESD 保护二极管

TPD4S012 — 适用于 USB 接口且具有 15V 耐受 Vbus 的四通道 0.8pF、5.5V、±10kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD6E001 — 适用于 USB 2.0 且具有 1nA 最大漏电流和 VCC 引脚的 6 通道 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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HDMI、DisplayPort 和 MIPI IC

TPD12S016 — 适用于便携式应用的超值系列 HDMI 配套芯片

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RS-485 和 RS-422 收发器

SN65HVD78 — 具有 IEC ESD 保护功能和 50Mbps 的 3.3V 半双工 RS-485

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USB 电源开关和充电端口控制器

TPS2051B — 高电平有效的 0.5A 负载、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关

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USB 电源开关和充电端口控制器

TPS2065D — 高电平有效且具有输出放电和反向阻断功能的 1A 负载、4.5-5.5V、96mΩ USB 电源开关

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与门

SN74LVC1G08 — 单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度与门

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与非门

SN74LVC1G00 — 单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 与非门

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以太网 PHY

TLK105L — 具有工业级温度范围的单端口 10/100Mbps 以太网物理层收发器

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G04 — 单通道 1.65V 至 5.5V 反相器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G07 — 具有漏极开路输出的单通道 1.65V 至 5.5V 缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G125 — 具有三态输出的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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固定方向电压转换器

SN74AVC2T244 — 双位双电源总线收发器

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基于 Arm 的处理器

AM3359 — Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、EtherCAT、3D、PRU-ICSS、CAN

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基于 Arm 的处理器

AM5716 — Sitara 处理器: Arm Cortex-A15 和 DSP

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基于 Arm 的处理器

AM5718 — Sitara 处理器: Arm Cortex-A15 和 DSP、多媒体

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基于 Arm 的处理器

AM5726 — Sitara 处理器：双核 Arm Cortex-A15 和双核 DSP

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基于 Arm 的处理器

AM5728 — Sitara 处理器：双核 Arm Cortex-A15 和双核 DSP、多媒体

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多开关检测接口 (MSDI) IC

SN65HVS882 — 用于工业自动化和过程控制的 34V、8 通道数字输入串行器

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多通道 IC (PMIC)

TPS51200 — 具有用于 DDR2、DDR3、DDR3L 和 DDR4 的 VTTREF 缓冲基准的 3A 灌电流/拉电流 DDR 终端稳压器

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多通道 IC (PMIC)

TPS659037 — 适用于 ARM Cortex A15 处理器的电源管理 IC (PMIC)

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带有集成电源的信号隔离器

ISO1176T — 具有集成式变压器驱动器的 40Mbps 半双工隔离式 RS-485 和 RS-422 收发器

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并联电压基准

TLVH431 — 精度为 1.5% 的低电压宽工作电流范围可调节精密并联稳压器

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方向控制型电压转换器

SN74AVC4T245 — 具有可配置电压电平转换的四位双电源总线收发器

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时钟发生器

CDCE913 — 具有 2.5V 或 3.3V LVCMOS 输出的可编程 1-PLL VCXO 时钟合成器

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时钟发生器

CDCM9102 — 低噪声双通道 100MHz PCIe 时钟发生器

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汽车 LED 驱动器

TPIC2810 — 配备 I2C 接口的 8 位 LED 驱动器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP38693-ADJ — 具有使能功能的 500mA、10V、可调节低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717 — 具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS766 — 250mA 超低 IQ 低压降稳压器

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隔离式 CAN 收发器

ISO1050 — 隔离式 5V CAN 收发器

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开始开发

硬件

评估板

TMDSICE3359 — AM3359 工业通信引擎

AM3359 工业通信引擎 (ICE) 开发平台适用于特别注重 Sitara AM335x ARM® Cortex™-A8 处理器工业通信功能的系统

AM335x ARM Cortex-A8 处理器集成了可编程实时单元 (PRU) 以实现各种工业自动化设备中使用的实时通信技术。它可以实现具有极少外部组件和一流低功耗性能的低占用空间设计。

TMDSICE3359 是 TMDXICE3359 和 AM3359 量产芯片的改进版本，显著改善了以下特性：

可控制 PRU 或双端口 GbE 交换机的以太网端口
板载 OLED 显示
DDR3 存储器
支持高达 32Mb 的更大 NOR 闪存
- 工业通信模块
- (...)

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	类型	标题		下载最新的英文版本		日期
*	设计指南	Industrial Communications Gateway PROFINET® IRT to PROFIBUS® Reference Design				2017年 3月 24日

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工业通信网关 PROFINET IRT 转 PROFIBUS 主设备参考设计

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概述

特性

设计文件和产品

设计文件

产品

TPS61085 — 18.5V、2A、650kHz/1.2MHz 直流/直流升压转换器

TPS63010 — 具有 2A 开关的高效率、单电感器、降压升压转换器

TPD1E10B06 — 采用 0402 和 SOD-523 封装的 12pF、±5.5V、±30kV ESD 保护二极管

TPD2EUSB30 — 适用于 USB 3.0 且具有 5A 浪涌额定值的双通道 0.7pF、5.5V ±8kV ESD 保护二极管

TPD4E05U06 — 适用于 USB、HDMI 和高速接口的四通道 0.5pF、5.5V、±12kV ESD 保护二极管

TPD4S012 — 适用于 USB 接口且具有 15V 耐受 Vbus 的四通道 0.8pF、5.5V、±10kV ESD 保护二极管

TPD6E001 — 适用于 USB 2.0 且具有 1nA 最大漏电流和 VCC 引脚的 6 通道 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

TPD12S016 — 适用于便携式应用的超值系列 HDMI 配套芯片

SN65HVD78 — 具有 IEC ESD 保护功能和 50Mbps 的 3.3V 半双工 RS-485

TPS2051B — 高电平有效的 0.5A 负载、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关

TPS2065D — 高电平有效且具有输出放电和反向阻断功能的 1A 负载、4.5-5.5V、96mΩ USB 电源开关

SN74LVC1G08 — 单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V、32mA 驱动强度与门

SN74LVC1G00 — 单路 2 输入、1.65V 至 5.5V 与非门

TLK105L — 具有工业级温度范围的单端口 10/100Mbps 以太网物理层收发器

SN74LVC1G04 — 单通道 1.65V 至 5.5V 反相器

SN74LVC1G07 — 具有漏极开路输出的单通道 1.65V 至 5.5V 缓冲器

SN74LVC1G125 — 具有三态输出的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

SN74AVC2T244 — 双位双电源总线收发器

AM3359 — Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、EtherCAT、3D、PRU-ICSS、CAN

AM5716 — Sitara 处理器: Arm Cortex-A15 和 DSP

AM5718 — Sitara 处理器: Arm Cortex-A15 和 DSP、多媒体

AM5726 — Sitara 处理器：双核 Arm Cortex-A15 和双核 DSP

AM5728 — Sitara 处理器：双核 Arm Cortex-A15 和双核 DSP、多媒体

SN65HVS882 — 用于工业自动化和过程控制的 34V、8 通道数字输入串行器

TPS51200 — 具有用于 DDR2、DDR3、DDR3L 和 DDR4 的 VTTREF 缓冲基准的 3A 灌电流/拉电流 DDR 终端稳压器

TPS659037 — 适用于 ARM Cortex A15 处理器的电源管理 IC (PMIC)

ISO1176T — 具有集成式变压器驱动器的 40Mbps 半双工隔离式 RS-485 和 RS-422 收发器

TLVH431 — 精度为 1.5% 的低电压宽工作电流范围可调节精密并联稳压器

SN74AVC4T245 — 具有可配置电压电平转换的四位双电源总线收发器

CDCE913 — 具有 2.5V 或 3.3V LVCMOS 输出的可编程 1-PLL VCXO 时钟合成器

CDCM9102 — 低噪声双通道 100MHz PCIe 时钟发生器

TPIC2810 — 配备 I2C 接口的 8 位 LED 驱动器

LP38693-ADJ — 具有使能功能的 500mA、10V、可调节低压降稳压器

TPS717 — 具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

TPS766 — 250mA 超低 IQ 低压降稳压器

ISO1050 — 隔离式 5V CAN 收发器

开始开发

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TMDSICE3359 — AM3359 工业通信引擎

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