Referenční návrh polního přepínače ADIN6310 od společnosti ANALOG DEVICES

Specifikace produktu

• 6portový ethernetový přepínač ADIN6310
• 2 Gb trunk porty: SGMII od SMA nebo ADIN1300 od RGMII
• 4 odbočné porty 10BASE-T1L: ADIN1100 od RGMII
• Řadič SPoE PSE kompatibilní s IEEE 802.3cg: LTC4296-1
• Výkonová třída 12
• Projekt softwaru s otevřeným zdrojovým kódem Zephyr
• Nespravovaný režim se základním přepínačem a napájením PSE
• ID VLAN 1–10 povolena na všech portech
• Napájení připojené k kabelu 10BASE-T1L pro všechny odbočné porty
• Možnosti DIP přepínačů pro aktivaci dalších funkcí (synchronizace času, LLDP, IGMP Snooping)
• Spravovaný režim s využitím balíčku pro vyhodnocení přepínačů, vyhodnocení TSN/redundancí
• Schopnost časově citlivých sítí (TSN)
• Plánovaný provoz (IEEE 802.1Qbv)
• Frame preemption (IEEE 802.1Qbu)
• Filtrování a kontrola podle streamu (IEEE 802.1Qci)
• Replikace a eliminace rámců pro spolehlivost (IEEE 802.1CB)
• Synchronizace času IEEE 802.1AS 2020
• Možnosti redundance

Návod k použití produktu

Potřebné vybavení

• Datový list ADIN6310 a uživatelské příručky UG-2280 a UG-2287
• Datový list ADIN1100
• Datový list ADIN1300
• Datový list LTC4296-1
• MAX32690 datový list

Potřebný software

• Pro vyhodnocení TSN nainstalujte zkušební balíček ADIN6310.
• Npcap zachycení paketů

Obecný popis

• Pro rozsáhlé vyhodnocení přepínačů se podívejte na balíček pro vyhodnocení přepínačů TSN, který je k dispozici na stránce produktu ADIN6310.

VLASTNOSTI

• 6portový ethernetový přepínač ADIN6310
  • 2Gb trunk porty; SGMII od SMA nebo ADIN1300 od RGMII
  • 4 odbočné porty 10BASE-T1L, ADIN1100 od RGMII
•  Řídicí jednotka SPoE PSE kompatibilní s IEEE 802.3cg, LTC4296-1
  •  Výkonová třída 12
  • Klasifikace výkonu podle SCCP (není povoleno)
• Mikrokontrolér Arm® Cortex®-M4, MAX32690
  • Externí flash a RAM
• Projekt softwaru s otevřeným zdrojovým kódem Zephyr
  • Nespravovaný režim se základním přepínačem a napájením PSE
  • ID VLAN 1–10 povolena na všech portech
  • Napájení připojené k kabelu 10BASE-T1L pro všechny odbočné porty
  • Možnosti DIP přepínačů pro aktivaci dalších funkcí (synchronizace času, LLDP, IGMP Snooping)
• Spravovaný režim s využitím balíčku pro vyhodnocení přepínačů, vyhodnocení TSN/redundancí
  • Schopnost časově citlivých sítí (TSN)
  • Plánovaný provoz (IEEE 802.1Qbv)
  •  Frame preemption (IEEE 802.1Qbu)
  • Filtrování a kontrola podle streamu (IEEE 802.1Qci)
  • Replikace a eliminace rámců pro spolehlivost (IEEE 802.1CB)
• Synchronizace času IEEE 802.1AS 2020
  • Možnosti redundance
  • Bezproblémová redundance s vysokou dostupností (HSR)
  • Protokol paralelní redundance (PRP)
  • Protokol redundance médií (MRP)
• Hardwarové propojení hostitelského rozhraní pomocí propojek, výběr
  • Jednoduché/dvojité/čtyřnásobné rozhraní SPI
  • Ethernetový port 10 Mb/s/100 Mb/s/1000 Mb/s (port 2/port 3)
  • SGMII/100BASE-FX/1000BASE-KX
  • Záhlaví pro přímý přístup k SPI (jednoduchý/dvojitý/čtyřnásobný)
• Škálování počtu portů kaskádováním pomocí RJ45 nebo SGMII/1000BASE-KX/100BASE-FX
• PHY páskování pomocí povrchově montovaných konfiguračních rezistorů
  • Výchozí stav je softwarové vypnutí pro odbočné porty.
• Firmware přepínače řídí provoz PHY přes MDIO
  • Funguje z jediného externího zdroje 9V až 30V
  •  LED indikátory na pinech GPIO a TIMER

OBSAH HODNOCOVACÍ SOUPRAVY

• Zkušební deska EVAL-ADIN6310T1LEBZ
• 15V, 18W nástěnný adaptér s mezinárodními adaptéry
• 5x zásuvné šroubovací konektory pro kabel 10BASE-T1L a externí napájecí zdroj
• 1x ethernetový kabel Cat5e

POTŘEBNÉ VYBAVENÍ

• Spojovací partner s rozhraním 10BASE-T1L
• Spojovací partner se standardním ethernetovým rozhraním
• Jednopárová kabeláž pro T1L
• PC se systémem Windows® 11

POTŘEBNÉ DOKUMENTY

• Datový list ADIN6310 a UG-2280 a UG-2287 uživatelské příručky
• Datový list ADIN1100
• Datový list ADIN1300
• Datový list LTC4296-1
• MAX32690 datový list

POTŘEBNÝ SOFTWARE

• Pro vyhodnocení TSN nainstalujte zkušební balíček ADIN6310.

OBECNÝ POPIS

• Tato uživatelská příručka popisuje zkušební desku přepínače ADIN6310 s podporou čtyř odbočných portů 10BASE-T1L a dvou standardních gigabitových ethernetových kmenových portů.
• Hardware zahrnuje jednopárový obvod Power over Ethernet (SPoE) LTC4296-1 s volitelnou podporou protokolu SCCP (Serial Communication Classification Protocol).
• Výchozí provoz hardwaru je nespravovaný režim, kde mikrokontrolér MAX32690 Arm Cortex-M4 konfiguruje přepínač do základního přepínacího režimu a PSE je konfigurováno pro provoz ve třídě 12.
• Vylepšete provoz nespravovaného přepínače pomocí DIP přepínače (S4), který umožňuje ve výchozím nastavení povolit funkce, jako je synchronizace času, LLDP nebo IGMP snooping.
• Deaktivujte PSE pomocí DIP přepínače; výchozí nastavení je povoleno. Podrobnější informace o vyhodnocení přepínačů naleznete v balíčku pro vyhodnocení přepínačů TSN, který je k dispozici na stránce produktu ADIN6310.
• Tento zkušební balíček nabízí kromě funkcí redundance i možnost využívat funkce TSN.
• Obrázek 1 ukazuje overview hodnotící komise.

HARDWARE KONECVIEW

HARDWARE HODNOCENÍ KOMISE

NAPÁJECÍ ZDROJE

• Hardware je napájen z jediné externí napájecí sběrnice 9 V až 30 V. Součástí sady je i 15V nástěnný adaptér.
• Připojte nástěnný adaptér ke konektoru P4 nebo připojte 9V na 30V ke konektoru P4. Alternativně je možné připojit napájení k 3pinovému konektoru P3.
• LED DS1 se rozsvítí po připojení napájení k desce, což signalizuje úspěšné zapnutí hlavních napájecích kolejnic.
• Všechny napájecí kolejnice jsou zajištěny palubním MAX20075buckový regulátor a MAX20029 DC-DC měnič.
• Tato zařízení generují čtyři kolejnice (3.3 V, 1.8 V, 1.1 V a 0.9 V) potřebné pro provoz ADIN6310 přepínač, ADIN1100 a ADIN1300 PHY, MAX32690 a související obvody.
• Výchozí nominální objemtagjsou uvedeny v tabulce 1, kromě toho, které kolejnice se používají pro různá zařízení.
• The LTC4296-1 je napájen přímo ze vstupního napájení na P3 nebo P4. Ve výchozím nastavení je PSE nakonfigurován tak, aby aktivoval čtyři porty s provozem IEEE802.3 třídy 12.
• Pokud používáte PSE s SCCP, zvyšte napájecí napětí k vyhodnocovací desce minimálně na 20 V.
• Alternativně můžete desku napájet pomocí USB konektoru P2 pro napájení +5 V s vloženou propojkou P8. Protože zdroj PSE pracuje s minimálním napětím +6 V, nesmí se USB konektor používat, pokud je vyžadován provoz zdroje PSE.

Tabulka 1. Výchozí konfigurace napájecího zdroje zařízení

1 N/A znamená nepoužije se.
Konektor P5 umožňuje přístup sond k jednotlivým napájecím zdrojům a po zapojení připojuje napájecí kolejnice k obvodu. P5 musí mít propojky zapojené mezi VDD3P3 (3-4), VDD1P8 (5-6), VDD1P1 (7-8) a VDD0P9 (9-10).

• Tabulka 2 ukazuje overview spotřeby proudu spínačem a fyzikálními prvky pro různé provozní režimy. MAX32690 je pro tato měření resetován; LTC4296-1 není povolen.

Tabulka 2. Klidový proud desky s řízeným režimem (aplikace pro vyhodnocení TSN)

Tabulka 2. Klidový proud desky řízeného režimu (aplikace pro vyhodnocení TSN) (pokračování)

Tabulka 3 zobrazuje souhrn spotřeby proudu desky pro neřízený provoz, kde MAX32690 aktivuje přepínač a PSE napájí koncové zařízení přes jeden pár vodičů.
Tabulka 3. Klidový proud desky neřízeného režimu (konfigurace MAX32690)

1. DIP přepínač S4 je v základní konfiguraci (vše VYP) a napájení zajišťuje PSE.
2. DEMO-ADIN1100D2Z rada.
3. Port PSE napájí desku a napájení závisí na hardwaru.

SEKVENCE VÝKONU

• Pro daná zařízení nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky na zapojení napájení. Vyhodnocovací deska je nakonfigurována tak, aby spojila napájecí kolejnice dohromady.

REŽIMY PROVOZU HODNOTÍCÍ DESKY

• Hardware lze používat ve třech obecných režimech. První režim je výchozí, tj. nespravovaný režim. V tomto režimu mikrokontrolér MAX32690 konfiguruje přepínač ADIN6310 a LTC4296-1, oba přes rozhraní SPI.
• Druhý režim je určen pro vyhodnocení TSN. V tomto režimu se aplikace pro vyhodnocení ADI TSN používá k propojení s přepínačem přes hostitelské rozhraní připojené k Ethernetu prostřednictvím portu 2.
• Vyhodnocovací balíček TSN poskytuje počítačový web server a umožňuje uživatelům interagovat se všemi funkcemi TSN a redundance přepínače.
• Vyhodnocovací balíček TSN nepodporuje konfiguraci PSE. V tomto případě použití použijte ostatní porty na desce k vyhodnocení schopností ADIN6310, navázání spojení s dalšími linkovými partnery a vyhodnocení schopností TSN a 10BASE-T1L.
• Další podrobnosti o tomto režimu naleznete v části Spravovaná konfigurace a TSN.
• Třetí provozní režim zahrnuje připojení uživatelského hostitele k rozhraní SPI přepínače přes záhlaví P13/P14 a portování ovladače přepínače uživatelem na jeho platformu.

RESET DESKY

• Tlačítko S3 umožňuje uživateli resetovat ADIN6310 a volitelně MAX32690. P9 musí být vložen do polohy (1-2), aby resetovací tlačítko resetovalo i MAX32690.
• Stisknutí resetovacího tlačítka neresetuje fyzikální jednotky 10BASE-T1L ani gigabitové fyzikální jednotky přímo, ale následná inicializace přepínače způsobí reset fyzikálních jednotek.

MOŽNOSTI PROPOJKY A PŘEPÍNAČŮ

ADIN6310 Host Port Strapping

• The ADIN6310 Přepínač podporuje řízení hostitele přes SPI nebo kterýkoli ze šesti ethernetových portů. Nakonfigurujte rozhraní hostitele na Port 2, Port 3 nebo SPI.
• Výběr hostitelského portu a rozhraní hostitelského portu se konfiguruje pomocí propojek vložených do konektoru P7 na desce.
• sítě označené TIMER0/1/2/3, SPI_SIO a SPI_SS.
• Piny Timer a SPI mají interní pull-up/down rezistory, jak je znázorněno v tabulce 4. Propojky na vyhodnocovací desce umožňují uživateli překonfigurovat propojení a vybrat alternativní hostitelské rozhraní.
• Více informací o všech dostupných možnostech naleznete v části o páskování hostitele v datovém listu ADIN6310. Interní pull-up/down páskovací rezistory lze překonat pomocí externího rezistoru vložením páskovací propojky.
• Bez vložených propojovacích článků je hostitelské rozhraní nakonfigurováno pro standardní SPI. Toto je také výchozí konfigurace hardwaru při dodání. Změny v propojení hostitele vyžadují, aby se projevily, vypnutí a opětovné zapnutí/vypnutí napájení.

Tabulka 4. Výběr rozhraní pro páskování hostitele

1. PU = Přítah nahoru, PD = Přítah dolů.
2. MAX32690 je konfigurován pro jedno rozhraní SPI. 3 Používejte s vyhodnocovací aplikací TSN.

Tabulka 5. Výběr hostitelského portu

Používejte s vyhodnocovací aplikací TSN.
Před použitím desky k vyhodnocení je nutné na vyhodnocovací desce nastavit několik propojek pro požadované provozní nastavení. Výchozí nastavení a funkce těchto propojek jsou uvedeny v tabulce 6.

ADIN1300

ZÁHLAVÍ GPIO A TIMER
Pro sledování všech signálů časovače a univerzálních vstupů/výstupů (GPIO) je k dispozici konektor (P18 a P17). Kromě konektoru jsou na těchto pinech také LED diody.
V nespravovaném režimu se TIMER0 používá jako signál přerušení pro rozhraní SPI čipu MAX32690.

Pokud je DIP přepínač S4 nakonfigurován pro povolení synchronizace času, je výchozí konfigurace pro TIMER2 signál 1PPS (jeden pulz za sekundu) a uživatel může vidět blikání s frekvencí 1 sekundy. Podobně při použití softwarového balíku ADI Evaluation je pin TIMER2 ve výchozím nastavení nakonfigurován pro signál 1PPS.

PALUBNÍ LED diody

• Deska má jednu napájecí LED diodu, DS1, která se rozsvítí a signalizuje úspěšné zapnutí napájecích kolejnic desky. MAX32690 Obvod má dvoubarevnou LED diodu D6, která se v současnosti nepoužívá.
• K dispozici je osm LED diod ADIN6310 Funkce časovače a GPIO; pro zobrazení aktivity těchto LED diod je nutné vložit propojení P19. Pin TIMER2 má ve výchozím nastavení povolen signál 1PPS, pokud je povolena synchronizace času.

10BASE-T1L PHY LED diody

• Ke každému portu 10BASE-T1L jsou přiřazeny tři LED diody, jak je znázorněno v tabulce 7.

Tabulka 7. Funkce LED 10BASE-T1L

PÁSKOVÁNÍ A KONFIGURACE PHY

PHY adresování
PHY adresy jsou konfigurovány pomocí sampresetování pinů RXD po zapnutí napájení. Na desce se používají externí páskovací rezistory pro konfiguraci každého PHY s jedinečnou PHY adresou. Výchozí PHY adresy přiřazené zařízením jsou uvedeno v tabulce 8.
Tabulka 8. Výchozí PHY adresování

PHY páskování
Na této zkušební desce jsou dvě zařízení ADIN1300 připojená k portu 2 a portu 3 přepínače. Oba porty mohou sloužit jako hostitelské rozhraní k přepínači, takže tyto fyzické jednotky (PHY) musí být schopny navázat spojení nezávisle na konfiguraci z přepínače. Obě PHY jsou hardwarově omezeny na 10/100 HD/FD, 1000 FD leader mode, RGMII no delays a Auto-MDIX preferuje MDIX, což jim umožňuje navázat spojení se vzdáleným partnerem. Viz tabulka 9. PHY ADIN1100 používají výchozí omezení, jak je znázorněno v tabulce 10.

Tabulka 9. Konfigurace portu ADIN1300 PHYTabulka 10. Konfigurace portu ADIN1100 PHY

Polarita stavu PHY linky

• Výstupní piny LINK_ST na ADIN1100 a ADIN1300 jsou standardně aktivní na vysoké úrovni, zatímco vstup Px_LINK obvodu ADIN6310 je standardně aktivní na nízké úrovni; hardware proto obsahuje invertor v cestě mezi každým z pinů PHY LINK_ST a...
• Px_LINK přepínače. Pokud je problémem prostor/cena komponenty, je možné se vyhnout zahrnutí tohoto měniče a spolehnout se na parametr předaný jako součást konfigurace přepínače pro změnu polarity PHY jako součásti počáteční konfigurace.
• Tato softwarová inverze polarity linky je podporována pouze pro typy ADI PHY.
• V případě, že je v cestě rozhraní Host k přepínači použit PHY, musí být signál linky dodávaný do portu Host vždy aktivní na nízké úrovni, takže pro tento port musí být vyžadován invertor.

Režimy výběru odkazu/SGMII

• Přepínač má pro každý port digitální vstup (Px_LINK). Pokud je tento vstup napájen nízkou úrovní, informuje přepínač, že je port povolen.
• Port 2 a port 3 lze volitelně konfigurovat pro režim SGMII, 1000BASE-KX nebo 100BASE-FX.
• Při použití těchto portů v režimech SGMII musí být odpovídající propojka (P10 pro Port 2, P16 pro Port 3) zapojena do polohy SGMII.
• Tím se Px_LINK portu nastaví na nízkou úroveň, což port povolí. V režimu SGMII se ujistěte, že je automatické vyjednávání zakázáno (false).
• Režim SGMII není v současné době podporován u nespravované konfigurace z firmwaru MAX32690.
• Tento režim nakonfigurujte, pokud přímo upravujete konfiguraci MAX32690, používáte zkušební balíček TSN nebo připojujete k zařízení vlastní hostitelský počítač.

ADIN1300 Link Status Voltage Doména

• Obvod ADIN1300 LINK_ST je primárně určen k řízení signálu přepínacího linku; proto se nachází na obvodu VDDIO_x.tage doména (výchozí svtagPokud se pin LINK_ST používá k řízení LED diody indikující aktivní spojení, použije se k zajištění hlasitosti měnič úrovně.taga schopnost řízení pro funkci LED. Anoda LED je připojena k napětí 3.3 V přes rezistor 470 Ω.

ROZHRANÍ MDIO

• Sběrnice MDIO ADIN6310 připojuje se ke sběrnici MDIO každého ze šesti PHY na vyhodnocovací desce. Konfiguraci PHY provádí firmware přepínače prostřednictvím této sběrnice MDIO.

ROZHRANÍ PŘEPÍNAČE SWD (P6)

• Toto rozhraní není povoleno.

PŘIPOJENÍ KABELU 10BASE-T1L

• Kabely 10BASE-T1L připojte pomocí zásuvné šroubovací svorkovnice pro každý port. Pokud potřebujete více zásuvných konektorů pro snadné připojení nebo výměnu kabelů, zakupte si další konektory od prodejců nebo distributorů, jako je například Phoenix.
• Kontakt, číslo dílu 1803581, což je zásuvná, 3cestná, 3.81mm, 28AWG až 16AWG, 1.5mm2 šroubovací svorkovnice.

UZEMNĚNÍ

• Deska má uzemňovací uzel. Ačkoli tento uzel může, ale nemusí být elektricky připojen k uzemnění, v reálném zařízení je tento uzel obvykle připojen k kovovému krytu nebo šasi zařízení.
• V širším demonstračním systému připojte tento uzemňovací uzel dle potřeby k uzemňovací svorce konektoru napájecího zdroje P3 nebo k odkrytému kovovému pokovení se čtyřmi montážními otvory v rozích desky.
• U každého portu odpojte stínění kabelu 10BASE-T1L od tohoto uzemňovacího uzlu, připojeného přímo, nebo připojte pomocí kondenzátoru 4700pF (C1_x).
• Vyberte požadované připojení podle příslušné polohy propojení P2_x. Připojte uzemňovací konektor a kovové tělo dvou konektorů RJ45 (J1_2, J1_3) přímo k uzemňovacímu uzlu.
• Připojte uzemnění místního obvodu a externí zdroj napájení (kromě uzemňovací svorky P3) k uzemňovacímu uzlu pomocí kapacity přibližně 2000 pF a odporu přibližně 4.7 MΩ.
• Upozorňujeme, že deska byla navržena pouze jako vyhodnocovací deska. Nebyla navržena ani testována z hlediska elektrické bezpečnosti. Veškeré zařízení, zařízení, vodič nebo kabel připojený k této desce musí být již chráněn a bezpečný proti dotyku bez nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

SPOJKA SPOE

• Obvod obsahuje pětiportový LTC4296-1, řídicí jednotka napájecího zdroje (PSE), která může poskytovat napájení přes datovou linku (PoDL) / napájení jednoho páru přes Ethernet (SPoE).
• Řídicí jednotka PSE podporuje napájení čtyř portů T1L a obvod je navržen pro PSE třídy 12. Jeden port zařízení PSE je nevyužitý.
• Upozorňujeme, že pro provoz SPoE ve třídě 12 je vyžadován napájecí zdroj 20 až 30 V; dodaný napájecí zdroj 15 V této výkonové třídě neodpovídá.
• Řídicí jednotka PSE je standardně napájena přes konektor P3 nebo P4, který podporuje až 30 V. Použití řídicí jednotky PSE pro jiné výkonové třídy než třídu 12 vyžaduje úpravy obvodu snímacích rezistorů na horní a dolní straně a MOSFETu na horní straně.
• Podrobnosti o úpravách obvodu potřebných pro různé výkonové třídy naleznete v datovém listu LTC4296-1.
• VoltagPožadavek pro ostatní třídy lze splnit odstraněním propojky P25 a zajištěním požadovaného objemu.tage přes konektor P24.
• To umožňuje napájení regulátoru PSE až do 55 V.
• Obvod regulátoru PSE také zahrnuje podporu pro SCCP za účelem klasifikace výkonu napájeného zařízení (PD) na straně koncového uzlu.
• Toto využívá piny GPIO mikrokontroléru pro SCCP ke komunikaci s připojeným PD. SCCP není povoleno v rámci nespravovaného/spravovaného režimu; např.ampKód pro SCCP je součástí projektu Zephyr.
• Pomocí SCCP se informace o třídě zařízení, typu a pd_faulted získají před připojením napájení k kabelu. Pro použití SCCP zvyšte vstupní hlasitost.tagPřipojte napětí k desce minimálně na 20 V.
• Další podrobnosti o protokolu SCCP a jeho použití naleznete v datovém listu LTC4296-1 a související uživatelské příručce.

MIKROKONTROLÉR MAX32690

• The MAX32690 je mikrokontrolér Arm Cortex-M4 určený pro průmyslové a nositelné aplikace. V tomto referenčním návrhu se pro konfiguraci přepínače a regulátoru PSE používá obvod MAX32690.
• K obvodu MAX32690 je přidružena externí paměť DRAM o kapacitě 1 GB, paměť FLASH o kapacitě 1 GB a MAXQ1065 bezpečnostní zařízení, které se plánuje používat v budoucích verzích.

Firmware na MAX32690

• Je nainstalován firmware MAX32690, který podporuje základní konfiguraci přepínače a řadiče PSE. Více informací naleznete v části Spravovaný vs. nespravovaný.

Rozhraní UART a SWD

• Konektor P20 poskytuje přístup k sériovému rozhraní MAX32690. Konektor P1 poskytuje přístup k rozhraní UART.

KRYPTOGRAMICKÝ ŘADIČ MAXQ1065

• MAXQ1065 je kryptografický kontrolér s ultranízkou spotřebou energie a technologií ChipDNA™ pro vestavěná zařízení, který poskytuje kryptografické funkce na klíč pro zajištění root-of-trust, vzájemné ověřování, důvěrnost a integritu dat, bezpečné spouštění a bezpečnou aktualizaci firmwaru.
• Poskytuje bezpečnou komunikaci s generickou výměnou klíčů a hromadným šifrováním nebo úplnou podporou TLS. V budoucích aktualizacích se plánuje jeho povolení pro účely šifrování.

ŘÍZENÉ VS. NERÍZENÉ

NEŘÍZENÁ KONFIGURACE

• Nespravovaná konfigurace se spoléhá na MAX32690 konfigurace ADIN6310 přepínač a LTC4296-1 Řídicí jednotka PSE do základní konfigurace.
• MAX32690 má nahraný firmware, který umožňuje konfiguraci přepínačů na základě poloh DIP přepínače S4, a tuto konfiguraci spustí po zapnutí napájení.
• Výchozí konfigurace hardwaru je nespravovaný režim.
• V nespravovaném režimu jsou všechny propojky P7 a P9 rozpojené. Když je propojka P7 rozpojena, přepínač konfiguruje SPI jako hostitelské rozhraní a rozpojená propojka P9 umožňuje zařízení MAX32690 spustit nahraný firmware pro konfiguraci přepínače a PSE.
• Přepínač je nakonfigurován pro základní funkce přepínání, včetně VLAN ID (1-10) se všemi povolenými porty a konfigurací takto:
  • Port 0, Port 1, Port 4, Port 5: RGMII, 10 Mb/s
  • Port 2, Port 3: RGMII, 1000 Mb/s

Tabulka 11. Polohy propojek pro nespravovaný režim

Přepínač S4 umožňuje uživateli povolit další funkce pro ADIN6310, a to synchronizaci času (IEEE 802.1AS 2020), protokol LLDP (link layer discovery) a IGMP snooping. Tabulka 12 ukazuje možné kombinace a funkce pro každou konfiguraci. Všimněte si, že odpovídající piny GPIO jsou...ampLED se při zapnutí rozsvítí, proto změny v konfiguraci S4 vyžadují restartu a vypnutí.

Tabulka 12. Konfigurace DIP přepínače S4

• Upozorňujeme, že ostatní funkce TSN nebo rozhraní SGMII nejsou v nespravovaném režimu podporovány, ale jsou k dispozici, pokud se používá spravovaný režim. Konfiguraci PSE provádí firmware MAX32690, který umožňuje připojení zařízení LTC4296-1 přes SPI.
• Obvod LTC4296-1 je konfigurován pro 4 kanály PSE třídy 12. Když regulátor PSE dodává napětítagk portu T1L se rozsvítí modrá LED dioda napájení pro daný port.

SPRAVOVANÁ KONFIGURACE A TSN

• Spravovaný režim pro tento referenční návrh poskytuje uživateli možnost vyhodnotit širší možnosti zařízení ADIN6310, včetně TSN a redundance.
• Spravovaný režim se spoléhá na použití vyhodnocovacího balíčku TSN od společnosti ADI (aplikace a web server běžící na počítači s Windows 10 připojeném k přepínači přes ethernetový port 2 nebo port 3). Výchozí hostitelské rozhraní je port 2.
• Chcete-li použít spravovaný režim s vyhodnocovacím balíčkem, ujistěte se, že jsou v P7 vloženy odkazy pro konfiguraci hostitelského rozhraní pro zvolený port, viz ADIN6310 Páskování hostitelského portu.
• Pokud není regulátor PSE potřeba, vložte P9 do pozic 2-3, aby MAX32690 zůstal v resetu.
• Při použití zkušebního balíčku povolte porty RGMII.

Tabulka 13. Polohy propojek pro spravovaný režim

Vyhodnocovací software Switch TSN

• Software pro vyhodnocování je k dispozici ke stažení ze stránky produktu ADIN6310.
• Vyhodnocovací balíček obsahuje vyhodnocovací nástroj pro systém Windows a pro počítač. web server pro konfiguraci přepínače (a fyzických jednotek).
• Tento balíček podporuje funkcionalitu TSN a redundantní možnosti a používá se pro vyhodnocení přepínače.
• Toto pouzdro nepodporuje provoz s obvody MAX32690 ani LTC4296-1. Uživatel může view statistiky jednotlivých portů přepínače, přidávání a odebírání statických položek z vyhledávací tabulky a konfigurace funkcí TSN prostřednictvím web stránky poskytnuté web server spuštěný na PC. Jakmile je konfigurace dokončena, uživatelské aplikace mohou komunikovat s ostatními zařízeními přes síť TSN.
• Uživatel může také nakonfigurovat zařízení pro redundantní funkce, jako je HSR nebo PRP.

ŘÍZENÉ VS. NERÍZENÉ
Odpovídající uživatelská příručka (UG-2280) je k dispozici také na stránce produktu ADIN6310.

ses-konfigurace File

• Při použití zkušebního balíčku je konfigurace ADIN6310 založena na konfiguračním textu. file, jak je znázorněno na obrázku 4. Hardwarově specifické parametry se předávají z XML file obsažené v každém file systém, viz obrázek 5.
• Konfigurace je specifická pro použitý hardware. Upravte soubor ses-configuration.txt. file pro přizpůsobení hardwaru úpravou XML file, jak je znázorněno na obrázku 4.
• Poté spusťte aplikaci a začněte konfigurovat přepínač.
• Použijte XML file Název eval-adin6310-10t1l-rev-c.xml je vyhodnocovací deska pro přepínače pole. Tato konfigurace platí pro všechny hardwarové revize od verze REV C, které používají rozhraní RGMII pro všechny ethernetové PHY.
• XML file Soubor eval-adin6310-10t1l-rev-b.xml odpovídal starší verzi hardwaru, která používala rozhraní RMII pro fyzikální jednotky ADIN1100. Další podrobnosti o používání tohoto softwaru naleznete v uživatelské příručce (UG-2280) na stránce produktu ADIN6310.

KNIHOVNA OVLADAČŮ PŘEPÍNAČŮ TSN

• Balíček ovladačů obsahuje API přepínače ADIN6310 používané pro konfiguraci přepínače a všech jeho funkcí.
• Software je v jazyce C a je nezávislý na operačním systému. Portujte tento balíček na různé platformy, abyste mohli s přepínačem komunikovat a poskytovat přístup ke všem funkcím, které jsou v přepínači aktuálně k dispozici.
• Balíček ovladačů je k dispozici ke stažení na stránce produktu ADIN6310 a je nutné jej konzultovat s uživatelskou příručkou (UG-2287).
• Při použití API ovladačů je konfigurace portů specifická pro hardwarovou konfiguraci. Pro tento referenční návrh přepínače pole následující úryvek kódu ukazuje strukturu inicializace portů specificky pro tuto desku.
• Tato struktura je předávána API SES_InitializePorts() během inicializace přepínače. Více informací o posloupnosti volání API naleznete v uživatelské příručce (UG-2287).
• Struktura umožňuje různé konfigurace a rychlosti PHY. Tato verze hardwaru používá 2 x ADIN1300 PHY na portu 2 a portu 3 a 4 x ADIN1100 PHY na portu 0, portu 1, portu 4 a portu 5.
• Všechny PHY jsou připojeny přes rozhraní RGMII. Tato verze hardwaru používá invertor v cestě z PHY do vstupu přepínacího linku a používá externí rezistory pro omezení adresy PHY (phyPullupCtrl).
  Při konfiguraci fyzických modulů ADIN1100 nemá parametr automatického vyjednávání žádný vliv na schopnost automatického vyjednávání fyzických modulů.

ŘÍZENÉ VS. NERÍZENÉ

ZDROJOVÝ KÓD PRO MAX32690

• Projekt se zdrojovým kódem je k dispozici na GitHubu na forku ADI Zephyr na adrese GitHub. The ADIN6310 exampProjekt se nachází vamples/application_development/adin6310, ve větvi adin6310_switch.
• Knihovna ovladačů TSN pro přepínač není součástí větve, proto je nutné zdrojový kód přidat samostatně při sestavování projektu. Knihovna ovladačů TSN je k dispozici ke stažení přímo ze stránky produktu ADIN6310.
• Tento projekt Zephyr podporuje více exampsoubory založené na hardwarové konfiguraci DIP přepínače S4, jak je popsáno v tabulce 12. Výchozí konfigurace hardwaru je pro MAX32690 procesor pro spuštění firmwaru pro konfiguraci ADIN6310
• Ethernetový přepínač přes rozhraní SPI Host přepne do základního přepínacího režimu s povoleným VLAN ID 1-10 pro učení a přeposílání na všech portech a pro LTC4296-1 PSE má být povoleno na všech portech. SCCP není povoleno, ale jeampRutina le je zahrnuta v kódu Zephyr.

SESTAVENÍ PROJEKTU
Pro kompilaci projektu spusťte následující příkaz:

Kde DLIB_ADIN6310_PATH je cesta k umístění softwarového balíčku ovladače ADIN6310 TSN.

BLIKÁ NA DESKU
Konektor P20 poskytuje přístup k rozhraní MAX32690 SWD. V závislosti na použité ladicí sondě lze mikrokontrolér naprogramovat, jak je znázorněno v následujících částech.

Segger J-Link

Existují dva způsoby, jak načíst firmware pomocí Segger J-Link. Nejprve se ujistěte, že je nainstalován softwarový balík nástrojů J-Link (k dispozici od Segger webweb) a přístupný z proměnné PATH (pro Windows i Linux), proveďte jednu z následujících akcí:

• 
• Alternativně může uživatel použít utilitu JFlash (nebo JFlashLite):
• Otevřete JFlashLite a jako cíl vyberte MCU MAX32690.
• Pak naprogramujte hexadecimální soubor file nachází se v hexadecimální cestě build/Zephyr/Zephyr. (v adresáři Zephyr). Firmware se spustí po úspěšném načtení.

MAX32625 PICO

• Zaprvé, MAX32625 Deska PICO musí být naprogramována s obrazem MAX32690 dostupným z GithubTento PICO programátor nabízí přímý přístup k paměti mikrokontroléru, což uživateli umožňuje flashovat files větší flexibilitou. Existují dva způsoby, jak naprogramovat hexadecimální soubor firmwaru file k MAX32690.

První přístup je nejjednodušší a nevyžaduje žádné další instalace. Podobně jako většina rozhraní DAPLink je i deska MAX32625PI-CO dodávána s předinstalovaným bootloaderem, který umožňuje aktualizace ovladačů metodou drag-and-drop bez nutnosti přetahování. To uživatelům umožňuje používat desku MAX32625PICO jako malou, integrovatelnou vývojovou platformu. Následující kroky popisují, jak nahrát firmware do zařízení MAX32690:

1. Připojte desku MAX32625PICO ke konektoru P20 desky přepínače.
2. Připojte cílovou desku ke zdroji napájení a připojte ladicí adaptér MAX32625PICO k hostitelskému počítači.
3. Přetáhněte šestiúhelník file z kroku sestavení na disk DA-PLINK pro načtení nového firmwaru do desky. Firmware se spustí po úspěšném načtení.

Alternativní přístup k flashování pomocí desky PICO

West Command vyžaduje, aby uživatel používal vlastní verzi OpenOCD. Nejjednodušší způsob, jak tuto verzi Open-OCD získat, je nainstalovat MaximSDK pomocí automatického instalačního programu dostupného na MaximSDK. Během instalace se ujistěte, že je v okně Vybrat komponenty povolen Open On-Chip Debugger (ve výchozím nastavení je povolen). Po instalaci MaximSDK je OpenOCD k dispozici v cestě Max-imSDK/Tools/OpenOCD. Nyní naprogramujte MAX32690 pomocí west. Spusťte v terminálu následující příkaz (musí to být stejný program, ze kterého uživatel dříve kompiloval projekt): Změňte cestu k základnímu adresáři MaximSDK podle toho, kde byl dříve nainstalován.

SPUŠTĚNÍ FIRMWARU
Po naprogramování se obraz firmwaru spustí automaticky. Mikrokontrolér zaznamenává stav konfigurace přes UART (115200/8N1, bez parity). S připojeným debuggerem a použitím terminálové aplikace, jako je Putty, a DIP přepínačem S4 v poloze 1111 se zobrazí následující výstup:

PRŮVODCE INSTALACÍ ZEPHYR

Pokud používáte Zephyr poprvé, řiďte se návodem k nastavení Zephyru, který naleznete na adrese Průvodce nastavením Zephyru

KASKÁDOVÉ DESKY

Pro zvýšení počtu portů je možné propojit více desek do řetězce buď pomocí nespravované konfigurace se standardními ethernetovými připojeními, nebo alternativně pomocí vyhodnocovacího balíčku TSN přes RGMII nebo SGMII.
KASKÁDOVÁNÍ S POUŽITÍM NESPRAVOVANÉ KONFIGURACE

• Při provozu v nespravované konfiguraci fungují porty 2 a 3 jako 1Gb trunk porty. Použijte tyto porty pro kaskádování desek a zvýšte tak počet portů. Pokud je jako hostitel vybráno rozhraní SPI, připojte port 2 nebo port 3 buď k portu 2, nebo k portu 3 na další desce v řetězci.

KASKÁDOVÁNÍ S POUŽITÍM SPRAVOVANÉ KONFIGURACE
Použití hostitelského rozhraní RGMII
Při použití vyhodnocovacího balíčku TSN (aplikace pro PC a web server) s portem 2 a portem 3 v režimu RGMII, musí být odpovídající propojka link (P10 pro port 2, P16 pro port 3) zapojena do pozice PHY LINK_ST. Ve spravované konfiguraci nakonfigurujte port 2 nebo port 3 jako hostitelské rozhraní pomocí pozic propojek P7. Konfigurace uvedená v tabulce 13 konfiguruje port 2 jako hostitelské rozhraní. V tomto případě kaskádování desek pro zvýšení počtu portů musí být port 2 první desky připojen k hostitelskému počítači se spuštěnou vyhodnocovací aplikací Windows TSN. Port 3 je připojen k portu 2 další desky v řetězci atd. Vyhodnocovací balíček TSN může konfigurovat více přepínačů v řetězci, maximálně deset. Další podrobnosti naleznete v uživatelské příručce.

(UG-2280). Ujistěte se, že soubor ses-configuration.txt file odkazuje na příslušnou konfiguraci XML file jak je popsáno v konfiguraci ses File sekce.

Použití SGMII pro kaskádování

The ADIN6310 Přepínač podporuje čtyři porty konfigurované s režimy SGMII, nicméně hardware zkušební desky podporuje konfiguraci režimů SGMII pouze pro port 2 a port 3. Provozní režimy SGMII nejsou v nespravovaném režimu podporovány. Uživatel může v případě potřeby upravit kód projektu Zephyr pro použití režimů SGMII. Režimy SGMII povolte pomocí zkušebního balíčku TSN, kde nakonfigurujete port 2 a port 3 pro režim SGMII, 100BASE-FX nebo 1000BASE-KX. Pokud se port 2 nebo port 3 používá v režimu SGMII, ujistěte se, že jste odpovídající propojky (P10 pro port 2, P16 pro port 3) zapojili do polohy SGMII. Při použití režimu SGMII mezi zařízeními ADIN6310 deaktivujte automatické vyjednávání, protože se jedná o rozhraní MAC-MAC.
Režim SGMII není v současné době podporován v nespravované konfiguraci.

ESD Pozor
Zařízení citlivé na ESD (elektrostatický výboj). Nabitá zařízení a obvodové desky se mohou vybíjet bez detekce. Přestože tento produkt obsahuje patentované nebo proprietární ochranné obvody, může dojít k poškození zařízení vystavených vysokoenergetickému ESD. Proto by měla být přijata správná opatření proti ESD, aby se zabránilo snížení výkonu nebo ztrátě funkčnosti.

Právní podmínky

• Používáním zde popsané zkušební desky (spolu s veškerými nástroji, komponentami, dokumentací nebo podpůrnými materiály, dále jen „zkušební deska“) souhlasíte s tím, že budete vázáni níže uvedenými podmínkami („Smlouva“), pokud jste si zkušební desku nezakoupili. V takovém případě platí Standardní obchodní podmínky prodeje analogových zařízení.
• Nepoužívejte hodnotící komisi, dokud si nepřečtete a neodsouhlasíte Smlouvu. Používáním hodnotící komise souhlasíte se Smlouvou.
• Tato Smlouva je uzavřena mezi vámi („Zákazník“) a společností Analogue Devices, Inc. („ADI“) se sídlem na adrese One Analogue Way, Wilmington, MA 01887-2356, USA. V souladu s podmínkami Smlouvy společnost ADI tímto uděluje Zákazníkovi bezplatnou, omezenou, osobní, dočasnou, nevýhradní, nesublicencovatelnou a nepřenosnou licenci k používání Evaluation Board POUZE PRO ÚČELY HODNOCENÍ.
• Zákazník rozumí a souhlasí s tím, že hodnotící komise je poskytována pro jediný a výhradní účel uvedený výše, a souhlasí s tím, že hodnotící komisi nebude používat k žádnému jinému účelu.
• Udělená licence je dále výslovně podmíněna následujícími dodatečnými omezeními: Zákazník nesmí (i) pronajímat, poskytovat na leasing, vystavovat, prodávat, převádět, postoupit, sublicencovat ani distribuovat Hodnotící panel; a (ii) umožnit jakékoli třetí straně přístup k Hodnotícímu panelu. V tomto dokumentu pojem „třetí strana“ zahrnuje jakýkoli jiný subjekt než ADI, Zákazníka, jeho zaměstnance, přidružené společnosti a interní konzultanty.
• Hodnotící deska NENÍ prodávána zákazníkovi; veškerá práva, která zde nejsou výslovně udělena, včetně vlastnictví hodnotící desky, si vyhrazuje společnost ADI. DŮVĚRNOST.
• Tato Smlouva a Hodnotící komise budou považovány za důvěrné a vlastnické informace společnosti ADI. Zákazník nesmí z žádného důvodu sdělit ani převést žádnou část Hodnotící komise na jinou stranu.
• Po ukončení používání hodnotící komise nebo ukončení této smlouvy zákazník souhlasí s okamžitým vrácením hodnotící komise společnosti ADI.
• DALŠÍ OMEZENÍ. Zákazník nesmí na zkušební desce rozebírat, dekompilovat ani zpětně analyzovat čipy.
• Zákazník je povinen informovat společnost ADI o veškerých škodách nebo úpravách či změnách, které provede na hodnotící desce, včetně, ale nikoli výhradně, pájení nebo jakékoli jiné činnosti, která ovlivňuje materiální obsah hodnotící desky.
• Úpravy hodnotící komise musí být v souladu s platnými zákony, včetně, ale nikoli výhradně, směrnice RoHS.
• UKONČENÍ. Společnost ADI může tuto Smlouvu kdykoli vypovědět písemnou výpovědí doručenou Zákazníkovi. Zákazník souhlasí s tím, že v tomto okamžiku vrátí společnosti ADI hodnotící komisi.
• OMEZENÍ ODPOVĚDNOSTI. HODNOTÍCÍ KOMISE POSKYTNUTÁ NÍŽE JE POSKYTOVÁNA „TAK, JAK JE“ A SPOLEČNOST ADI V NÍ NEPOSKYTUJE ŽÁDNÉ ZÁRUKY ANI PROHLÁŠENÍ JAKÉHOKOLI DRUHU.
• SPOLEČNOST ADI VÝSLOVNĚ ODMÍTÁ VEŠKERÁ PROHLÁŠENÍ, POTVRZENÍ, ZÁRUKY NEBO GARANCE, AŤ UŽ VÝSLOVNÉ NEBO PŘEDPOKLÁDANÉ, SOUVISEJÍCÍ S HODNOTÍCÍ KOMISÍ, VČETNĚ, MIMO JINÉ, PŘEDPOKLÁDANÉ ZÁRUKY OBCHODOVATELNOSTI, VLASTNICTVÍ, VHODNOSTI PRO URČITÝ ÚČEL NEBO NEPORUŠENÍ PRÁV DUŠEVNÍHO VLASTNICTVÍ. SPOLEČNOST ADI ANI JEJÍ POSKYTOVATELÉ LICENCÍ NEBUDOU V ŽÁDNÉM PŘÍPADĚ ODPOVĚDNI ZA ŽÁDNÉ NÁHODNÉ, ZVLÁŠTNÍ, NEPŘÍMÉ NEBO NÁSLEDNÉ ŠKODY VYPLÝVAJÍCÍ Z DRŽENÍ NEBO POUŽÍVÁNÍ HODNOTÍCÍ KOMISE ZÁKAZNÍKEM, VČETNĚ, MIMO JINÉ, UŠLÉHO ZISKŮ, NÁKLADŮ ZE ZPOŽDĚNÍ, NÁKLADŮ NA PRÁCI NEBO ZTRÁTY DOBRÉ POVĚSTI. CELKOVÁ ODPOVĚDNOST SPOLEČNOSTI ADI Z JAKÝCHKOLI PŘÍČIN JE OMEZENA NA ČÁSTKU STO AMERICKÝCH DOLARŮ (100.00 USD). EXPORT.
• Zákazník souhlasí s tím, že nebude přímo ani nepřímo vyvážet hodnotící desku do jiné země a že bude dodržovat všechny platné federální zákony a předpisy Spojených států amerických týkající se vývozu. ROZHODNÉ PRÁVO.
• Tato smlouva se bude řídit a vykládat v souladu s hmotným právem státu Massachusetts (s výjimkou kolizních norem).
• Jakékoli právní kroky týkající se této smlouvy budou projednávány u státních nebo federálních soudů s jurisdikcí v okrese Suffolk, Massachusetts a zákazník se tímto podřizuje osobní jurisdikci a místu těchto soudů.
• Úmluva OSN o smlouvách o mezinárodní koupi zboží se na tuto smlouvu nevztahuje a je výslovně vyloučena. Veškeré zde uvedené produkty Analog Devices podléhají vydání a dostupnosti.

©2024–2025 Analog Devices, Inc. Všechna práva vyhrazena. Ochranné známky a registrované ochranné známky jsou majetkem příslušných vlastníků. One Analogue Way, Wilmington, MA 01887-2356, USA

Dokumenty / zdroje

Referenční návrh polního přepínače ADIN6310 od společnosti ANALOG DEVICES [pdfUživatelská příručka ADIN6310, ADIN1100, ADIN1300, LTC4296-1, MAX32690, návrh referenčního přepínače ADIN6310, ADIN6310, návrh referenčního přepínače, návrh referenčního přepínače, návrh referenčního přepínače

Reference

• Uživatelská příručka