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ADIN6310:6端口工业以太网时间敏感网络交换机

物联网 (IOT)22 4月 2025
一个现代化工业环境,机器人手臂正在运行,通过显示系统示意图的平板界面进行控制。
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ADuM362N 的最大传播延迟为 10 ns,在 5 V 工作条件下脉冲宽度失真小于 3 ns。通道匹配具有紧密的 3.0 ns 最大值。

ADIN3310 和 ADIN6310 拥有未绑定的媒体访问控制器(MAC)接口,可以与 Analog Devices, Inc. 的物理(PHY)层设备(如 ADIN1100、ADIN1200 和 ADIN1300)配对,组成一个低功耗、低延迟的系统。   四个串行千兆媒体无关接口(SGMII)和串行器/解串器(serdes)接口支持背板连接、与 SFP 模块的连接以及级联交换。该交换机支持符合 IEEE 60802 标准的 IEEE 802.1Q 时间敏感网络(TSN)桥接功能套件,为延迟敏感流提供服务质量(QoS)。此外,该设备还具备硬件能力以支持并行冗余协议(PRP)或高可用性无缝冗余(HSR)冗余协议,从而减轻主处理器的负担。

主要特点和优势

以太网 MAC 接口:每个端口 10 Mb、100 Mb 或 1 Gb

  • 6端口:4x RMII/RGMII/SGMII 和 2x RMII/RGMII
  • 3端口:2x RMII/RGMII/SGMII 和 1x RMII/RGMII
  • SGMII,1000BASE-SX/1000BASE-LX/1000BASE-KX 和 100BASE-FX

低延迟第二层以太网交换机

  • 从端口到端口的确定性延迟
  • 直通式或存储转发操作
  • 根据 IEEE/IEC 60802 的流量类型和桥接延迟
  • 根据 IEEE 802.1Q-2018(定制)标准的桥接
  • 每个端口都是非阻塞且独立的
  • 每个传输端口拥有32 kB帧缓冲区
  • 4096 个 VLAN

时间同步

  • IEEE 802.1AS-2020
  • IEEE 1588-2019 默认配置文件
  • IEEE C37.238-2017 能源配置文件
  • 8 纳秒时间戳分辨率
  • 在入口或出口处标记时间戳的帧

IEEE 802.1Q 时间敏感型网络桥接

  • Qbv:用于计划流量的增强功能
  • Qci:每流过滤和监管
  • Qbu:帧抢占
  • Qch:循环排队与转发
  • Qav:转发和排队增强功能
  • Qcc:流预留协议增强
  • 流媒体播放次数
  • 256个扩展查找流(IPV4、IPV6、PCP等)

PROFINET SendList 控制

高可用性和冗余

  • IEEE 802.1CB 帧复制与消除以提高可靠性
  • IEC62439-3:2016-03 支持HSR/PRP的无缝切换协议
  • IEC62439-3-2021-12 媒体冗余协议

在两个端口上支持自定义 Layer 2,用于 PROFINET IRT、基于信标的 EtherNet/IP DLR,以及 POWERLINK(100 Mbps)   数据包辅助引擎可卸载主机并管理 TSN 和交换功能   适用于 TSN 和工业以太网协议的便携式 C 驱动程序   支持 NETCONF(驱动程序到 Sysrepo 的翻译层)   基于硬件信任根的安全特性

  • 安全启动,具有防回滚机制的安全更新
  • 基于硬件的密码学
  • 安全主机配对协议
  • 加密真实性检查

与外部主处理器的接口

  • RMII、RGMII、SGMII、SPI、双SPI或四SPI

电源

  • 3个外部电源:1.1 V、3.3 V 和 VDDIO_x(1.8 V、2.5 V 或 3.3 V)
  • 在VDDIO_B = 1.8 V且完全利用的情况下,每端口1 Gbps时的总芯片功耗为60 mW

封装和温度范围

  • 256 球 CSP_BGA,14 mm × 14 mm,0.8 mm 引脚间距
  • 196 球 CSP_BGA,12 mm × 12 mm,0.8 mm 间距
  • 完全适用于 -40°C 至 +85°C 和 -40°C 至 +105°C

应用

  • 工厂和过程自动化
  • 运动控制、机器人和协作机器人
  • 能源自动化
  • 交通运输
  • 仪器仪表
  • 楼宇自动化

评估板

ADIN6310 可以通过EVAL-ADIN6310T1LEBZ 或EVAL-ADIN6310 进行评估。

框图和表格

A detailed grid diagram showcasing the layout of a 256-ball chip scale package (CSP_BGA).

文章标签

Analog Devices
ADI Electronics
物联网 (IoT)