一种工业以太网总线控制器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种工业以太网总线控制器，包括交换集成芯片和控制芯片，所述控制芯片通过高速总线与所述交换集成芯片连接，还包括多个与所述交换集成芯片连接的千兆PHY芯片，所述交换集成芯片内部集成千兆MAC控制器，所述千兆MAC控制器与所述千兆PHY芯片连接，所述每一个千兆PHY芯片包括多个网口，所述网口为光口或电口。实施本实用新型专利技术的工业以太网总线控制器，具有以下有益效果：成本较低、对特定应用不受局限、能支持多种总线的协议转换。

【技术实现步骤摘要】
一种工业以太网总线控制器
本技术涉及通信控制领域，特别涉及一种工业以太网总线控制器。
技术介绍
工业控制网络直接面向生产过程和控制，传输测量和控制信息，并对生产过程进行监视和控制。较之信息网络有如下区别:第一，传输信息的特征:工业控制网络，短帧信息、长度小、交换频繁、周期性信息多，非周期性信息少；信息网络:信息长度大、交换不频繁、非周期性信息多，周期性信息少；第二，信息流向的方向性和顺序性:工业控制网络，方向性明显，有一定的顺序性；信息网络，方向性、顺序性不明显；第三，响应时间:过程控制网0.01?0.5s，制造自动化网0.5?1.0s ;信息网络2.2?6.0s ;第四，通信方式:工业控制网络，广播或组播；信息网络，点对点；第五，本安防爆性能:工业控制网络，要求本安防爆；信息网络，不要求；第六，对环境的要求:工业控制网络，良好的适应性；信息网络，适应性要求不高；第七，兼容性:工业控制网络，解决协议一致性和互操作性问题；信息网络，解决协议一致性。工业以太网正在成为工业控制网络的主流技术。 以太网用于工业控制主要有以下优势:通信速率高、采用双工星形网络拓扑结构和以太网交换技术、应用广泛、成本低廉、软硬件资源丰富、可持续发展能力强、易于实现管控一体化。与商业以太网相比，工业以太网具有特殊要求:第一，要求高实时性与良好的时间确定性、传送信息多为短帧信息，且信息交换频繁；控制网络协议简单实用，工作效率高；与信息网络之间有高效的通信，易于实现与信息网络的集成；第二，容错能力强，可靠性安全性好、设备的可靠性与环境的适应性高。 现有的一些国外的产品，对工业以太网控制器有些好的方案和产品，但是存在如下问题:第一，价格比较昂贵，严重阻碍了工业以太网控制器的推广和实用；第二，一般只有百兆以太网接口，对于那些需要高实时性、速率要求高、网络速率大的应用，还是有比较大的局限性；第三，接口比较单一，不能在一个设备里面支持各种总线的协议转换。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本较高、对特定应用受局限、不能支持多种总线的协议转换的缺陷，提供一种成本较低、对特定应用不受局限、能支持多种总线的协议转换的工业以太网总线控制器。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种工业以太网总线控制器，包括交换集成芯片和控制芯片，所述控制芯片通过高速总线与所述交换集成芯片连接，还包括多个与所述交换集成芯片连接的千兆PHY芯片，所述交换集成芯片内部集成千兆MAC控制器，所述千兆MAC控制器与所述千兆PHY芯片连接，所述每一个千兆PHY芯片包括多个网口，所述网口为光口或电口。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，所述交换集成芯片内还设有用于根据配置处理以太网数据报的交换模块，以及与所述交换模块连接、用于配置所述交换模块并处理交互信息的CPU。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，所述控制器还包括与所述交换集成芯片连接、用于给所述CPU提供高速运行存储空间的DDR (Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述交换集成芯片连接、用于在断电时对程序和配置信息进行保存的Flash。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述交换集成芯片连接、用于在上电后对所述交换集成芯片进行复位的上电复位电路。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述交换集成芯片连接、用于提供配置系统接口的URAT接口。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述控制芯片连接的无线接口，所述无线接口包括GPRS和/或CDMA接口。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述控制芯片连接的CAN总线接口。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，还包括分别与所述控制芯片连接的RS485接口和/或RS232接口和/或RJ45接口。 在本技术所述的工业以太网总线控制器中，所述控制芯片为用于以太网接口的网络业务接口板卡，或用于工业现场接口的数据采集及现场总线的板卡。 实施本技术的工业以太网总线控制器，具有以下有益效果:由于使用交换集成芯片，交换集成芯片内部集成千兆MAC控制器，所以能有效地降低成本，由于还包括与交换集成芯片连接的千兆PHY芯片，所以对于那些需要高实时性、速率要求高、网络速率大的应用不受局限性；由于每一个千兆PHY芯片包括多个网口，每一个网口为光口或电口，这样接口不再单一，能在一个设备里面支持各种总线的协议转换；所以其成本较低、对特定应用不受局限、能支持多种总线的协议转换。 【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术工业以太网总线控制器一个实施例中的结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 在本技术工业以太网总线控制器实施例中，图1为工业以太网总线控制器的结构示意图，图1中，该工业以太网总线控制器包括交换集成芯片I和控制芯片2，其中，控制芯片2通过高速总线与交换集成芯片I连接，该工业以太网总线控制器还包括多个千兆PHY芯片，这多个千兆PHY芯片都与交换集成芯片I连接，本实施例中，有N个千兆PHY芯片，为了方便描述，将这N个千兆PHY芯片分别称为第一千兆PHY芯片31、...、第N千兆PHY芯片3N。交换集成芯片I内部集成千兆MAC控制器(图中未示出)，千兆MAC控制器与千兆PHY芯片(第一千兆PHY芯片31、…、第N千兆PHY芯片3N)连接，每一个千兆PHY芯片包括多个网口 4，网口 4为光口或电口。由于使用交换集成芯片I，交换集成芯片I内部集成千兆MAC控制器，所以能有效地降低成本和能耗，并且保证较高的稳定性。由于还包括千兆PHY芯片，所以对于那些需要高实时性、速率要求高、网络速率大的应用不受局限性；由于每一个千兆PHY芯片包括多个网口，每一个网口为光口或电口，这样接口不再单一，能在一个设备里面支持各种总线的协议转换；所以其成本较低、对特定应用不受局限、能支持多种总线的协议转换。 本实施例中，具体来讲，千兆PHY芯片有多个接口，并提供Combo功能，即光电复用:也就是一个接口既可以接光口，也可以接电口。每个接口可以接电口 RJ45withMaganetic，接CAT5线，同时可以接光口 SFPJP Combo。在本实施例的一些情况下，也可以不通过千兆PHY芯片而直接接光口 SFP，不过这样会影响性能。千兆PHY芯片可以自动检测该接口所接的是电口还是光口。 本实施例中，交换集成芯片I内还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业以太网总线控制器，其特征在于，包括交换集成芯片和控制芯片，所述控制芯片通过高速总线与所述交换集成芯片连接，还包括多个与所述交换集成芯片连接的千兆PHY芯片，所述交换集成芯片内部集成千兆MAC控制器，所述千兆MAC控制器与所述千兆PHY芯片连接，所述每一个千兆PHY芯片包括多个网口，所述网口为光口或电口。

【技术特征摘要】
1.一种工业以太网总线控制器，其特征在于，包括交换集成芯片和控制芯片，所述控制芯片通过高速总线与所述交换集成芯片连接，还包括多个与所述交换集成芯片连接的千兆PHY芯片，所述交换集成芯片内部集成千兆MAC控制器，所述千兆MAC控制器与所述千兆PHY芯片连接，所述每一个千兆PHY芯片包括多个网口，所述网口为光口或电口。2.根据权利要求1所述的工业以太网总线控制器，其特征在于，所述交换集成芯片内还设有用于根据配置处理以太网数据报的交换模块，以及与所述交换模块连接、用于配置所述交换模块并处理交互信息的CPU。3.根据权利要求2所述的工业以太网总线控制器，其特征在于，所述控制器还包括与所述交换集成芯片连接、用于给所述CPU提供高速运行存储空间的DDR。4.根据权利要求3所述的工业以太网总线控制器，其特征在于，还包括与所述交换集成芯片连接、用于在断电时对程序和配置信息进行保存的Flash。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周茂林，刘洋，刘睿，
申请(专利权)人：广州思林杰网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44