EtherCAT交換機

EtherCAT交換機是一種專為EtherCAT網絡設計的工業級以太網設備，支持高速、低延遲的實時通信，適用于工業自動化、機器人和運動控制等領域。它具備多個端口，支持靈活的拓撲結構（如線形、環形、星形和樹形），無需額外的交換機設備，降低了硬件成本。此外，EtherCAT交換機通常基于高性能EtherCAT ASIC通訊芯片，具有高帶寬和高可靠性，廣泛應用于工業自動化控制系統、視頻監控系統、工業物聯網、軌道交通、智能制造、智慧礦山、能源行業等領域，用于實現設備間的高速數據傳輸和安全隔離，保障生產安全，并支持實時監控和數據采集。

方芯ESC芯片

ESC芯片指的是EtherCAT從站控制器（EtherCAT Slave Controller）芯片，是EtherCAT系統中用于實現數據鏈路層功能的核心組件。方芯推出的多款ESC從站芯片，EtherCAT從站控制器（ESC）作為EtherCAT系統的一個關鍵組成部分，是包含了多端口以及不同通信模式的AISC芯片，在從站系統中主要負責處理EtherCAT數據幀。

方芯FCE1100對標ET1100芯片

對于EtherCAT交換機，因為需要使用的MII接口數量較多，最多支持4端口的FCE1100芯片成為交換機方案的首選。FCE1100具有4個數據收發端口（可以任意配置為MII或者LVDS接口）、8個FMMU單元、8個SM通道、4KB控制寄存器、8KB過程數據存儲器、支持64 位DC分布式時鐘，性能強大，可以使用其充足的MII接口與LVDS接口實現EtherCAT數據交換。

FCE1100功能框圖

4口EtherCAT交換機方案

基于FCE1100的4口交換機方案：FCE1100配備了四個獨立的數據收發端口，具備自動轉發和回環功能。這些端口彼此間互不影響，確保了各個分支路徑的連接狀態獨立運作。因此，若分支器上的某一路徑發生故障，不會對其他路徑造成干擾，極大地方便了后期的維護工作。方芯公司能夠依據客戶需求，提供四口交換機的原型設計方案，供客戶參考并加速其開發進程。

FCE1100四口交換機示意圖

通過使用FCE1100芯片，可以輕松實現四口EtherCAT交換機的功能。將FCE1100芯片的四個端口設置為MII接口模式，其中邏輯端口0充當EtherCAT網絡的輸入端口；而邏輯端口1、2和3則被設計為連接額外的耦合器或EtherCAT從站模塊，所有端口均支持熱插拔技術，確保在系統運行期間可以安全地進行連接或斷開操作。

FCE1100_DP83848四口交換機DEMO板

基于FCE1353的4口交換機方案：四口EtherCAT交換機的實現也同時也可以用兩顆FCE1353芯片。相較于FCE1100，它內部已經集成了兩顆PHY芯片，從而無需額外的PHY芯片。通過將FCE1353_A設置為下行模式，而FCE1353_B設置為上行模式，并采用BACK-TO-BACK連接方式，便能成功構建四口EtherCAT交換機。

FCE353 BACK-TO-BACK MII連接示意圖

FCE353四口交換機示意圖

6口EtherCAT交換機方案

針對六口EtherCAT交換機，我們可以通過配置兩顆FCE1100芯片來實現其功能。具體而言，將兩顆FCE1100芯片的四個端口設置為3個MII接口和1個LVDS接口。在這一配置中，FCE1100_A的邏輯端口0充當EtherCAT網絡的輸入端口；邏輯端口2則作為LVDS接口，與FCE1100_B的邏輯端口0相連。至于FCE1100_A的邏輯端口1和3，以及FCE1100_B的邏輯端口1、2、3，它們可用于連接其他耦合器或EtherCAT從站模塊。

FCE1100六口交換機示意圖

FCE1100六口交換機

FCE1100六口交換機原型開發板 基于方芯EtherCAT從站控制器芯片開發的交換機與市場上主流的PLC主站兼容，例如倍福、歐姆龍NX系列以及信捷XDH系列主站等。方芯EtherCAT從站控制器芯片，可靈活配置多種EtherCAT拓撲擴展模塊，例如8口交換機和媒體轉換器等，以滿足客戶多樣化和復雜的應用需求。

如果想了解更多的朋友可以聯系：sales@funcience.com 或者致電010-62901860 也可以關注“方芯半導體”公眾號。

審核編輯 黃宇