FT 6000 Smart Transceivers：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)的革新之選

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的快速發(fā)展中，智能控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備的性能、兼容性和靈活性提出了更高要求。Echelon的FT 6000 Smart Transceivers系列產(chǎn)品，作為IzoT?平臺(tái)的關(guān)鍵組成部分，為現(xiàn)代智能控制網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了全新的解決方案。

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關(guān)鍵特性

硬件配置出色

• 運(yùn)行參數(shù)：采用3.3V供電，擁有80MHz系統(tǒng)時(shí)鐘，片上集成64KB RAM和16KB ROM。支持最大256KB的外部閃存應(yīng)用程序，為復(fù)雜應(yīng)用提供了充足的存儲(chǔ)空間。
• 網(wǎng)絡(luò)變量支持：最多支持254個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量（NVs）和127個(gè)別名，地址表?xiàng)l目達(dá)到254個(gè)，相比前代有16倍的提升。
• 通信變壓器：搭配低成本的表面貼裝FT - X3通信變壓器，具備高共模噪聲抗擾能力。
• 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活：支持極性無(wú)關(guān)的自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星型、菊花鏈、總線、環(huán)形或混合拓?fù)洳季€，簡(jiǎn)化了安裝和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。
• 可編程功能：用戶可對(duì)中斷進(jìn)行編程，擁有硬件UART和12個(gè)I/O引腳，具備35種可編程標(biāo)準(zhǔn)I/O模式。
• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：配備閃存文件系統(tǒng)，適用于數(shù)據(jù)記錄和需要持久存儲(chǔ)的應(yīng)用。
• 唯一標(biāo)識(shí)：擁有獨(dú)特的48位IEEE MAC ID。
• 封裝與工作溫度：采用7 mm x 7 mm 48引腳QFN封裝，工作溫度范圍為 - 40°C至 + 85°C。

架構(gòu)與功能

多處理器架構(gòu)

FT 6000系列智能收發(fā)器包含三個(gè)獨(dú)立的8位邏輯處理器，分別管理物理MAC層、網(wǎng)絡(luò)和用戶應(yīng)用，即媒體訪問控制（MAC）處理器、網(wǎng)絡(luò)（NET）處理器和應(yīng)用（APP）處理器。在更高的系統(tǒng)時(shí)鐘速率下，還可使用名為IRQ CPU的第四處理器來(lái)處理中斷。

自由拓?fù)洳季€優(yōu)勢(shì)

支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的極性無(wú)關(guān)布線，安裝人員無(wú)需遵循嚴(yán)格的布線規(guī)則，可采用最快速和最具成本效益的方式進(jìn)行安裝，節(jié)省時(shí)間和成本。同時(shí)，自由拓?fù)洳季€消除了線路路由、拼接和設(shè)備放置的限制，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。此外，F(xiàn)T 6000將自由拓?fù)洳季€的優(yōu)勢(shì)擴(kuò)展到IP設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了高效的多點(diǎn)IP連接能力。

通信變壓器兼容性

FT - X3通信變壓器與FT 6000智能收發(fā)器以及前代FT 5000/FT 3120/FT 3150智能收發(fā)器兼容，提供與前代FT - X1和FT - X2通信變壓器相當(dāng)?shù)目乖肽芰ΓcFT - X2通信變壓器引腳不兼容。FT 6000智能收發(fā)器也可與FT - X1和FT - X2通信變壓器配合使用。

多協(xié)議操作與兼容性

四種操作模式

FT 6000支持四種不同的操作模式，為設(shè)備制造商提供了前所未有的靈活性，可通過一次開發(fā)努力為各種應(yīng)用創(chuàng)建控制設(shè)備。

• LonTalk Stack over FT模式：運(yùn)行完整的LonTalk協(xié)議棧，與運(yùn)行LonTalk協(xié)議棧的設(shè)備完全向后兼容。
• LonTalk IP stack over FT模式：保留LonTalk層4 - 7的服務(wù)，用UDP/IP替換層2 - 3，支持設(shè)備級(jí)的原生IP尋址，實(shí)現(xiàn)LonTalk兼容應(yīng)用在自由拓?fù)洳季€上的無(wú)修改運(yùn)行。
• BACnet/IP over FT模式：利用LonTalk層4 - 6的服務(wù)創(chuàng)建BACnet/IP設(shè)備，使LONMARK兼容應(yīng)用可在可靠的自由拓?fù)渫ǖ郎蠠o(wú)修改運(yùn)行，并將LONMARK接口呈現(xiàn)為原生BACnet對(duì)象。
• Any IP over FT模式：允許任何控制協(xié)議通過成熟的自由拓?fù)渫ǖ肋M(jìn)行IP尋址現(xiàn)代化。

向后兼容性

FT 6000系列智能收發(fā)器完全符合TP/FT - 10通道，可與使用Echelon的FTT - 10/FTT - 10A收發(fā)器、FT 3120/FT 3150智能收發(fā)器或LPT - 10/LPT - 11鏈路電源收發(fā)器的設(shè)備通信。其Neuron核心使用與前代相同的指令集和架構(gòu)，源代碼與為5000系列和3100系列Neuron核心編寫的應(yīng)用程序兼容，但需要使用IzoT NodeBuilder軟件重新編譯。同時(shí)，F(xiàn)T 6000使用Neuron固件版本21或更高版本，可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行固件升級(jí)。

性能提升

快速系統(tǒng)時(shí)鐘

FT 6000智能收發(fā)器的內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘可由用戶配置為5MHz至80MHz。外部晶體提供10MHz時(shí)鐘頻率，內(nèi)部PLL將頻率提升至最高80MHz作為內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘速度。80MHz內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘的FT 6000（或FT 5000）智能收發(fā)器比10MHz的Neuron 3120/3150核心快16倍。5MHz內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘模式可向后兼容為10MHz的FT 3150或FT 3120智能收發(fā)器設(shè)計(jì)的對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格的應(yīng)用。

硬件運(yùn)算增強(qiáng)

Neuron核心內(nèi)置硬件乘法器和除法器，提高了算術(shù)運(yùn)算性能。

網(wǎng)絡(luò)變量支持

支持大量網(wǎng)絡(luò)變量，滿足復(fù)雜應(yīng)用的需求。

中斷處理

開發(fā)者可定義應(yīng)用中斷，處理由12個(gè)I/O引腳的狀態(tài)變化、片上硬件定時(shí)器 - 計(jì)數(shù)器單元或片上高性能硬件系統(tǒng)定時(shí)器觸發(fā)的異步事件。

IP數(shù)據(jù)包處理增強(qiáng)

增強(qiáng)的MAC層允許幀大小達(dá)到1280字節(jié)，可在FT通道上傳輸大IP幀而無(wú)需分片，提高了FT通道的帶寬利用率。同時(shí)，為MAC和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持提供專用處理器上下文，使應(yīng)用性能不受網(wǎng)絡(luò)流量影響。

JTAG接口

提供IEEE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試訪問端口和邊界掃描架構(gòu)（IEEE 1149.1 - 1990）的接口，可將6000系列芯片納入邊界掃描鏈進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)測(cè)試。

I/O引腳與計(jì)數(shù)器

FT 6000智能收發(fā)器提供12個(gè)雙向I/O引腳，可承受5V電壓，可配置為35種預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出模式之一或多種。芯片還擁有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，減少了對(duì)外部邏輯和軟件開發(fā)的需求。

內(nèi)存架構(gòu)

存儲(chǔ)方式

FT 6000系列智能收發(fā)器無(wú)需前代FT 5000所需的外部串行EEPROM，僅依靠廉價(jià)的外部閃存進(jìn)行非易失性應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及Neuron固件升級(jí)。片上有16KB的ROM和64KB（44KB用戶可訪問）的RAM，無(wú)片上非易失性應(yīng)用內(nèi)存，但每個(gè)芯片在片上非易失性只讀內(nèi)存中包含其唯一標(biāo)識(shí)符（IEEE MAC ID）。

外部閃存配置

典型的外部閃存配置為512KB，其中128KB可用于應(yīng)用代碼，相比前代可承載的應(yīng)用大小增加了三倍。更大的閃存可支持更大的應(yīng)用程序，如1MB閃存可支持256KB的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與操作

應(yīng)用代碼和配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部非易失性存儲(chǔ)器（NVM）中，設(shè)備復(fù)位時(shí)復(fù)制到內(nèi)部RAM，指令從內(nèi)部RAM執(zhí)行。對(duì)NVM的寫入會(huì)在內(nèi)部RAM中進(jìn)行影子操作，并由Neuron固件推送到外部NVM，應(yīng)用程序無(wú)需直接管理NVM。

外部存儲(chǔ)器支持

支持串行外設(shè)接口（SPI）訪問片外非易失性存儲(chǔ)器，支持不同制造商的多種閃存設(shè)備。Echelon已對(duì)Winbond W25X40CL 4 - Mbit SPI串行閃存存儲(chǔ)器等設(shè)備進(jìn)行了認(rèn)證。

內(nèi)存映射

FT 6000將Neuron固件、應(yīng)用代碼、應(yīng)用數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)映射到片上64KB RAM。Neuron固件、應(yīng)用代碼和持久數(shù)據(jù)從外部串行閃存加載，應(yīng)用代碼和持久數(shù)據(jù)最大可達(dá)256KB，由Neuron固件自動(dòng)在片上RAM中進(jìn)行交換。

編程方式

由于FT 6000系列智能收發(fā)器沒有片上用戶可訪問的NVM，只需對(duì)外部閃存設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用和配置數(shù)據(jù)的編程，可通過電路板上的在線編程、網(wǎng)絡(luò)編程或在電路板焊接前預(yù)編程等方式進(jìn)行。

抗噪能力

基于FT 6000系列智能收發(fā)器的LONWORKS設(shè)備由FT 6000系列智能收發(fā)器和外部通信變壓器（FT - X3）組成。變壓器可在非屏蔽雙絞線網(wǎng)絡(luò)上存在高頻共模噪聲的情況下正常工作，設(shè)計(jì)合理的設(shè)備無(wú)需網(wǎng)絡(luò)隔離扼流圈即可滿足EN 610004 - 6的嚴(yán)格3級(jí)要求。同時(shí)，變壓器對(duì)磁噪聲具有出色的抗擾能力，在大多數(shù)應(yīng)用中無(wú)需保護(hù)磁屏蔽。FT 6000系列智能收發(fā)器和FT - X3通信變壓器需配對(duì)使用，否則將影響設(shè)備保修。

遷移考慮與訂購(gòu)信息

設(shè)備組成

典型的基于FT 6000智能收發(fā)器的設(shè)備需要電源、晶體、外部存儲(chǔ)器和與被控制設(shè)備的I/O接口。

開發(fā)支持

Echelon提供了設(shè)計(jì)和部署基于FT 6000智能收發(fā)器的經(jīng)濟(jì)高效、可靠產(chǎn)品所需的所有構(gòu)建模塊，包括一套全面的開發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)接口、路由器和網(wǎng)絡(luò)工具。此外，還提供預(yù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)審查服務(wù)、培訓(xùn)和全球技術(shù)支持。

訂購(gòu)信息

FT 6000系列包括FT 6050和FT 6010兩種型號(hào)：

• 14450R - 500 FT 6050智能收發(fā)器：支持所有四種操作模式。
• 14410R - 500 FT 6010智能收發(fā)器：支持三種操作模式。
• 14255R - 100 FT - X3通信變壓器。

FT 6000 Smart Transceivers憑借其出色的性能、靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、多協(xié)議支持和強(qiáng)大的抗噪能力，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能控制網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)全面而開放的解決方案。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)備時(shí)，可充分利用其優(yōu)勢(shì)，開發(fā)出更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似產(chǎn)品的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。