Amphenol GigaBlox Rugged以太網(wǎng)交換機(jī)：小體積大能量

在工業(yè)、移動(dòng)和軍事應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于高性能、小體積且堅(jiān)固耐用的以太網(wǎng)交換機(jī)的需求日益增長(zhǎng)。Amphenol的GigaBlox Rugged以太網(wǎng)交換機(jī)就是這樣一款能夠滿足這些嚴(yán)苛要求的產(chǎn)品。今天，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

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一、產(chǎn)品概述

GigaBlox Rugged是一款超小型的二層以太網(wǎng)交換機(jī)，有非管理型和管理型兩種類型。它采用了50mm x 55mm的超緊湊外形，卻集成了四個(gè)10/100/1000Mbps銅質(zhì)以太網(wǎng)端口。該產(chǎn)品是GigaBlox系列的升級(jí)版，更堅(jiān)固、功能更強(qiáng)大，專為對(duì)空間、重量和價(jià)格敏感的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，如工業(yè)、移動(dòng)和軍事領(lǐng)域。

二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

（一）端口與速率

具備4個(gè)10/100/1000M（10/100/1000BASE - T）無阻塞以太網(wǎng)端口，能夠滿足多種網(wǎng)絡(luò)速率需求，適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接。大家在實(shí)際應(yīng)用中，是否遇到過端口速率不匹配導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)問題呢？

（二）電源特性

1. 寬電壓輸入：輸入電壓范圍為5至60V，最大允許電壓為65V，并且具有反向保護(hù)和瞬態(tài)保護(hù)功能，能有效應(yīng)對(duì)電源波動(dòng)和異常情況。
2. 低功耗：空閑時(shí)功耗僅1W，全數(shù)據(jù)速率時(shí)為4W，節(jié)能效果顯著。

（三）工作溫度范圍

在使用散熱片的情況下，工作溫度范圍為 - 40°C至105°C，存儲(chǔ)溫度范圍為 - 55°C至 + 125°C，能夠適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境條件。這對(duì)于一些在極端溫度環(huán)境下工作的設(shè)備來說，無疑是一個(gè)重要的保障。

（四）小巧尺寸

50mm x 55mm的板載尺寸，加上16.2mm的厚度，整體重量?jī)H20克，非常適合對(duì)空間和重量有嚴(yán)格要求的應(yīng)用。

（五）其他特性

1. 采用Molex PicoBlade或PicoClasp連接器用于電源和端口連接。
2. 支持自動(dòng)MDI - X交叉，方便設(shè)備連接。
3. 具備非管理型（即插即用）功能，操作簡(jiǎn)單。
4. 有端口活動(dòng)指示燈，方便用戶實(shí)時(shí)了解端口狀態(tài)。
5. 嵌入式NOR Flash支持管理型交換機(jī)功能的定制固件上傳。

三、產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)

四、使用說明

（一）非管理型交換機(jī)應(yīng)用

如果使用非管理型交換機(jī)，操作非常簡(jiǎn)單：

1. 在電壓輸入端子上施加5V至60V的電壓。
2. 使用RJ45到Picoblade電纜將外部設(shè)備連接到以太網(wǎng)端口。
3. GigaBlox Rugged會(huì)自動(dòng)與連接的設(shè)備進(jìn)行協(xié)商，并開始接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

（二）安全注意事項(xiàng)

該設(shè)備可在接近和高于60V的電壓下運(yùn)行，使用前請(qǐng)務(wù)必閱讀手冊(cè)。同時(shí)，建議在集成前進(jìn)行應(yīng)用內(nèi)測(cè)試，并且該產(chǎn)品是電子電路板，需要集成到機(jī)箱中以實(shí)現(xiàn)完全的防護(hù)，不要在潮濕環(huán)境中未集成到機(jī)箱的情況下使用該產(chǎn)品，也不要在超過額定溫度和電壓的條件下操作。

五、硬件接口

（一）電壓輸入

左上角的連接器是電壓輸入端子，采用四針連接器，方便在板間進(jìn)行電壓輸入的菊花鏈連接。電壓輸入范圍為5至60V，最大允許電壓65V，具備瞬態(tài)電壓保護(hù)和反極性保護(hù)功能。

（二）以太網(wǎng)端口

有四個(gè)以太網(wǎng)連接器，每個(gè)連接器有八個(gè)引腳，對(duì)應(yīng)1000BASE - T所需的八個(gè)信號(hào)。四個(gè)連接器的引腳映射相同。

（三）擴(kuò)展SGMII頭

GigaBlox Rugged通過可堆疊頭引出SGMII，可將兩個(gè)設(shè)備堆疊在一起形成一個(gè)8端口交換機(jī)（非管理型和管理型），目前該功能暫未啟用，但未來的板卡有望通過固件更新實(shí)現(xiàn)。此外，該堆疊頭還支持與其他板卡通過SGMII集成，可用于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展或帶內(nèi)交換機(jī)管理。

（四）編程頭

設(shè)備有內(nèi)部MCU和外部MCU兩種變體：

1. 內(nèi)部MCU變體：支持四個(gè)SPI片選引腳，但只有SI_nCS0可用于內(nèi)部CPU從Flash啟動(dòng)，使用4 Mbit外部Flash（型號(hào)IS25LQ040B - JULE），可通過板背面的編程頭對(duì)其進(jìn)行編程。
2. 外部MCU變體：可通過板背面的編程頭通過SWD對(duì)板載的STM32進(jìn)行編程。

（五）外部LED頭

所有外部LED的陽極應(yīng)連接到外部LED頭上的3.3V，陰極應(yīng)連接到頭上相應(yīng)的“EX_LED”連接。板上該頭使用的部件是2023960907，與5013300900匹配。

（六）其他接口

1. LED：共有五個(gè)LED，其中四個(gè)是雙色LED，總共九個(gè)LED信號(hào)，其中八個(gè)可引出板外。3.3V電源指示燈（綠色）表示3.3V線路上有電壓，正常工作時(shí)應(yīng)常亮綠色；每個(gè)端口活動(dòng)指示燈是紅/綠雙色LED，對(duì)應(yīng)特定端口，有流量時(shí)會(huì)閃爍，未連接設(shè)備時(shí)應(yīng)熄滅。
2. UART：VSC7511支持兩個(gè)UART接口，第一個(gè)UART覆蓋在GPIO_6和GPIO_7上，用于軟件調(diào)試的命令行界面。

六、總結(jié)

Amphenol的GigaBlox Rugged以太網(wǎng)交換機(jī)以其小巧的體積、豐富的功能和出色的性能，在工業(yè)、移動(dòng)和軍事等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。它不僅能夠滿足這些領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的嚴(yán)格要求，還能為用戶提供穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)連接。各位電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)項(xiàng)目時(shí)，不妨考慮一下這款產(chǎn)品，說不定會(huì)給你的設(shè)計(jì)帶來意想不到的效果。