Microchip LAN9252: 2/3端口 EtherCAT从控制器的芯片配置与安全开发

"“芯片模式配置”-应用系统安全开发规范" 本文档主要介绍了一款集成了多种特性和功能的以太网控制器芯片——LAN9252，它适用于多种工业和自动化应用。这款芯片提供了丰富的配置选项，以适应不同的系统需求，并强调了其在能源效率和系统安全性方面的设计。 首先，芯片的“芯片模式配置”涉及到端口的设置。描述中提到了端口1和端口0的配置选项，包括未实现、未配置、EBUS（外部总线）和MII/RMII（媒体独立接口/减小介质独立接口）模式。这些配置决定了芯片如何与外部网络设备进行通信。例如，MII用于连接以太网PHY（物理层）芯片，而RMII则是一种更紧凑的接口，减少了所需的引脚数量。RO标记表明这些配置是只读的，不能由用户修改。 LAN9252芯片的主要特性包括： 1. 它是一个2/3端口的EtherCAT从控制器，带有3个现场总线内存管理单元（FMMU）和4个SyncManager，支持高速 EtherCAT 协议，适合于实时工业自动化环境。 2. 芯片可以通过8/16位总线与各种8/16位和32位嵌入式控制器接口，具有广泛的兼容性。 3. 内置支持HP Auto-MDIX的以太网PHY，能自动检测并配置直通或交叉线缆，简化了网络连接。 4. 支持LAN唤醒（WoL）功能，允许系统在低功耗模式下工作，直到接收到特定的网络活动才唤醒。 5. 提供电缆诊断功能，有助于检测和预防网络问题。 6. I/O电压范围从1.8V到3.3V，可以适应不同的电源环境，且集成1.2V稳压器，支持3.3V单电源操作。 7. 具有低引脚数和小尺寸封装，便于集成到各种硬件设计中。 8. 设计了3种掉电级别和多种唤醒机制，如链路状态变化、魔术包、LAN唤醒、广播唤醒和理想DA唤醒，确保了高效的能源管理。 针对的目标应用包括电机运动控制、过程/工厂自动化、通信模块、传感器、液压阀和气动阀系统、操作员界面等。这些领域通常需要高可靠性、低延迟的网络连接和高效能的电源管理。 LAN9252的优势在于： 1. 集成了高性能的100Mbps以太网收发器，符合IEEE 802.3/802.3u标准，支持100BASE-FX光纤连接，以及环回模式和自动极性检测校正功能。 2. EtherCAT从控制器支持3个FMMU和4个SyncManager，允许与其他EtherCAT设备同步，同时具备4K字节的Boot PROM RAM（BDPRAM）。 3. 提供8/16位主机总线接口，支持地址复用和SPI/四SPI接口，允许本地主机在不被 EtherCAT 主器件寻址时进入休眠模式。 4. 数字I/O模式优化了系统成本，第三个端口的灵活性使网络配置更加多样化。 5. 具备多用途GPIO（通用输入/输出）和低成本25MHz晶振支持，降低了物料清单（BOM）成本。 此外，芯片采用符合RoHS标准的无铅封装，提供商业级、工业级和扩展工业级的温度范围版本。在某些封装中，当使用外部稳压器和2.5V以太网磁件时，支持扩展级（105°C）温度操作。 LAN9252是一款高度集成、功能强大的以太网控制器，适合于要求严苛的工业环境，其灵活性和高效能使其在系统安全开发规范中扮演重要角色。