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?平臺的關(guān)鍵組成部分，為現(xiàn)代智能控制網(wǎng)絡(luò)帶來了全新的解決方案。

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關(guān)鍵特性

硬件配置出色

• 運行參數(shù)：采用3.3V供電，擁有80MHz系統(tǒng)時鐘，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空間。
• 網(wǎng)絡(luò)變量支持：最多支持254個網(wǎng)絡(luò)變量（NVs）和127個別名，地址表條目達到254個，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。
• 拓撲結(jié)構(gòu)靈活：支持極性無關(guān)的自由拓撲結(jié)構(gòu)，如星型、菊花鏈、總線、環(huán)形或混合拓撲布線，簡化了安裝和網(wǎng)絡(luò)擴展。
• 可編程功能：用戶可對中斷進行編程，擁有硬件UART和12個I/O引腳，具備35種可編程標準I/O模式。
• 數(shù)據(jù)存儲：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的應(yīng)用。
• 唯一標識：擁有獨特的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)器包含三個獨立的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)時鐘速率下，還可使用名為IRQ CPU的第四處理器來處理中斷。

自由拓撲布線優(yōu)勢

支持多種拓撲結(jié)構(gòu)的極性無關(guān)布線，安裝人員無需遵循嚴格的布線規(guī)則，可采用最快速和最具成本效益的方式進行安裝，節(jié)省時間和成本。同時，自由拓撲布線消除了線路路由、拼接和設(shè)備放置的限制，簡化了網(wǎng)絡(luò)擴展。此外，F(xiàn)T 6000將自由拓撲布線的優(yōu)勢擴展到IP設(shè)備，實現(xiàn)了高效的多點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?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：運行完整的LonTalk協(xié)議棧，與運行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)備級的原生IP尋址，實現(xiàn)LonTalk兼容應(yīng)用在自由拓撲布線上的無修改運行。
• 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撲通道上無修改運行，并將LONMARK接口呈現(xiàn)為原生BACnet對象。
• Any IP over FT模式：允許任何控制協(xié)議通過成熟的自由拓撲通道進行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，F(xiàn)T 6000使用Neuron固件版本21或更高版本，可通過網(wǎng)絡(luò)進行固件升級。

性能提升

快速系統(tǒng)時鐘

FT 6000智能收發(fā)器的內(nèi)部系統(tǒng)時鐘可由用戶配置為5MHz至80MHz。外部晶體提供10MHz時鐘頻率，內(nèi)部PLL將頻率提升至最高80MHz作為內(nèi)部系統(tǒng)時鐘速度。80MHz內(nèi)部系統(tǒng)時鐘的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)計的對時序要求嚴格的應(yīng)用。

硬件運算增強

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

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I/O引腳的狀態(tài)變化、片上硬件定時器 - 計數(shù)器單元或片上高性能硬件系統(tǒng)定時器觸發(fā)的異步事件。

IP數(shù)據(jù)包處理增強

增強的MAC層允許幀大小達到1280字節(jié)，可在FT通道上傳輸大IP幀而無需分片，提高了FT通道的帶寬利用率。同時，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標準測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行設(shè)備生產(chǎn)測試。

I/O引腳與計數(shù)器

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

內(nèi)存架構(gòu)

存儲方式

FT 6000系列智能收發(fā)器無需前代FT 5000所需的外部串行EEPROM，僅依靠廉價的外部閃存進行非易失性應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲以及Neuron固件升級。片上有16KB的ROM和64KB（44KB用戶可訪問）的RAM，無片上非易失性應(yīng)用內(nèi)存，但每個芯片在片上非易失性只讀內(nèi)存中包含其唯一標識符（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)存儲與操作

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

外部存儲器支持

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

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256KB，由Neuron固件自動在片上RAM中進行交換。

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，只需對外部閃存設(shè)備進行應(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)計合理的設(shè)備無需網(wǎng)絡(luò)隔離扼流圈即可滿足EN 610004 - 6的嚴格3級要求。同時，變壓器對磁噪聲具有出色的抗擾能力，在大多數(shù)應(yīng)用中無需保護磁屏蔽。FT 6000系列智能收發(fā)器和FT - X3通信變壓器需配對使用，否則將影響設(shè)備保修。

遷移考慮與訂購信息

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)計和部署基于FT 6000智能收發(fā)器的經(jīng)濟高效、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)計審查服務(wù)、培訓和全球技術(shù)支持。

訂購信息

FT 6000系列包括FT 6050和FT 6010兩種型號：

• 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、靈活的拓撲結(jié)構(gòu)、多協(xié)議支持和強大的抗噪能力，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能控制網(wǎng)絡(luò)提供了一個全面而開放的解決方案。電子工程師在設(shè)計相關(guān)設(shè)備時，可充分利用其優(yōu)勢，開發(fā)出更具競爭力的產(chǎn)品。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似產(chǎn)品的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。