COM20019I 3.3V：工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信的理想選擇

在工業(yè)自動(dòng)化和嵌入式控制領(lǐng)域，可靠且高效的網(wǎng)絡(luò)通信至關(guān)重要。SMSC的COM20019I 3.3V ARCNET控制器憑借其出色的性能和豐富的功能，成為了眾多工程師的首選。今天，我們就來深入了解一下這款控制器。

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一、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

COM20019I 3.3V具有一系列令人矚目的特性，使其在同類產(chǎn)品中脫穎而出。

1. 高速數(shù)據(jù)傳輸

它支持高達(dá)312.5 Kbps的數(shù)據(jù)速率，并且可以通過內(nèi)部時(shí)鐘分頻器支持156.25 Kbps的數(shù)據(jù)速率，能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度的要求。

2. 靈活的封裝形式

提供28引腳PLCC和48引腳TQFP封裝，并且還有無鉛RoHS合規(guī)封裝可供選擇，方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3. 廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景

非常適合工業(yè)、工廠、建筑自動(dòng)化以及交通運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用領(lǐng)域，能夠在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

4. 確定性的令牌傳遞協(xié)議

采用ANSI 878.1標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞協(xié)議，具有可預(yù)測(cè)的響應(yīng)時(shí)間，這對(duì)于實(shí)時(shí)應(yīng)用來說至關(guān)重要。

5. 集成的2K x 8 RAM

內(nèi)部集成了2K x 8的RAM，不僅節(jié)省了電路板空間和成本，還提高了系統(tǒng)的可靠性和性能。

二、協(xié)議解析

1. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)通信基于令牌傳遞協(xié)議，由COM20019I 3.3V的內(nèi)部微碼序列器完全處理網(wǎng)絡(luò)配置的建立和協(xié)議管理。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只需將數(shù)據(jù)包和目標(biāo)ID加載到內(nèi)部RAM緩沖區(qū)，并發(fā)出啟用發(fā)送器的命令。當(dāng)接收到令牌時(shí)，會(huì)先發(fā)送FREE BUFFER ENQUIRY消息來驗(yàn)證接收節(jié)點(diǎn)是否準(zhǔn)備好，然后根據(jù)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2. 數(shù)據(jù)速率

支持156.25 Kbps到312.5 Kbps的數(shù)據(jù)速率，通過內(nèi)部時(shí)鐘分頻器可以調(diào)整時(shí)鐘頻率，從而實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)速率。

3. 網(wǎng)絡(luò)重新配置

當(dāng)有新節(jié)點(diǎn)激活或停用、令牌丟失或軟件復(fù)位時(shí)，會(huì)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)重新配置。重新配置時(shí)間通常在192到488 mS之間，具體取決于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量、節(jié)點(diǎn)之間的傳播延遲以及網(wǎng)絡(luò)中的最高ID號(hào)。

4. 廣播消息

ID零用于廣播消息，發(fā)送節(jié)點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)包同時(shí)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 微控制器接口

COM20019I 3.3V能夠自動(dòng)檢測(cè)和適應(yīng)所使用的微控制器類型，支持多種微控制器接口模式，包括80XX和68XX類型的控制信號(hào)，以及多路復(fù)用和非多路復(fù)用總線模式。同時(shí)，它還支持高速CPU總線時(shí)序，通過BUSTMG引腳可以啟用或禁用高速CPU讀寫功能。

2. 傳輸介質(zhì)接口

提供三種與電纜接口的方式，包括背板配置、差分驅(qū)動(dòng)器配置和可編程TXEN極性。背板配置適用于成本敏感的短距離應(yīng)用，差分驅(qū)動(dòng)器配置適用于不需要與現(xiàn)有ARCNET節(jié)點(diǎn)直接兼容且不需要隔離的應(yīng)用。

四、功能模塊詳解

1. 微序列器

內(nèi)部微序列器執(zhí)行ARCNET協(xié)議所需的所有控制操作，包括時(shí)鐘生成、指令解碼和跳轉(zhuǎn)邏輯等。

2. 內(nèi)部寄存器

包含14個(gè)內(nèi)部寄存器，用于控制和配置COM20019I 3.3V的各種功能，如中斷掩碼寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、節(jié)點(diǎn)ID寄存器等。

3. 內(nèi)部RAM

通過指針式方案間接訪問內(nèi)部RAM，支持順序訪問和隨機(jī)訪問，提高了數(shù)據(jù)訪問的效率。

4. 軟件接口

軟件接口基于順序訪問方案，通過指針寄存器和數(shù)據(jù)寄存器實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部RAM的讀寫操作。同時(shí)，還支持命令鏈操作，允許連續(xù)的傳輸和接收操作，無需主機(jī)微控制器干預(yù)。

五、操作與性能參數(shù)

1. 最大保證額定值

規(guī)定了器件的工作溫度范圍、存儲(chǔ)溫度范圍、引腳電壓等參數(shù)，使用時(shí)需要注意不要超過這些額定值，以免造成器件損壞。

2. DC電氣特性

包括輸入電壓、輸出電壓、動(dòng)態(tài)電源電流等參數(shù)，這些參數(shù)是設(shè)計(jì)電路時(shí)的重要參考。

3. 電容特性

給出了輸入電容和輸出電容的參數(shù)，有助于評(píng)估電路的負(fù)載能力。

六、總結(jié)

COM20019I 3.3V ARCNET控制器以其高速的數(shù)據(jù)傳輸能力、靈活的接口設(shè)計(jì)、豐富的功能模塊和可靠的性能，為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。無論是在新設(shè)計(jì)中還是在替換現(xiàn)有設(shè)備時(shí)，它都能滿足工程師的需求。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，合理配置和使用COM20019I 3.3V，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。你在使用類似控制器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。