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CF110x系列

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CF110x系列

CF110x系列是EtherCAT從站控制器ASIC，為實(shí)現(xiàn)EtherCAT從站提供了一種經(jīng)濟(jì)高效且緊湊的解決方案。該系列在硬件中處理EtherCAT數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，確保了高性能和實(shí)時(shí)功能，獨(dú)立于任何下游從屬微控制器和相關(guān)軟件。支持三種PDI接口---Digital I/O、SPI和8/16位μC接口，CF110x系列可以實(shí)現(xiàn)無需微控制器的簡(jiǎn)單數(shù)字模塊，或開發(fā)專用處理器的智能工控設(shè)備。ASIC具有分布式時(shí)鐘功能，可實(shí)現(xiàn)高精度同步（<< 1μs）。其電源電壓為3.3V；1.8V內(nèi)核電壓由集成的穩(wěn)壓器產(chǎn)生，也可由外部直接供電。此外，還可集成電流型PHY，具有抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)完整性高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)緊湊需要的外部元件少，CF110x系列適用于各種EtherCAT設(shè)備，只需最小的電路板空間便可實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。CF110x系列通過了ETG一致性測(cè)試認(rèn)證，以其全面的性能和靈活的應(yīng)用，成為EtherCAT設(shè)備的通用解決方案。

碼靈半導(dǎo)體CF110x系列EtherCAT從站控制器芯片獲得德國倍福公司（Beckhoff）官方正式授權(quán)，已通過ETG官方的一致性測(cè)試認(rèn)證，符合EtherCAT通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)置8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線內(nèi)存管理單元（FMMU）、8個(gè)同步管理器（SM），產(chǎn)品支持三種數(shù)據(jù)接口（PDI）-數(shù)字I/O，SPI和8/16 位uC接口，內(nèi)置64位分布式時(shí)鐘（DC），可實(shí)現(xiàn)EtherCAT從站的高精度同步（<< 1μs）。可選擇性集成32位ARM Corex-M3內(nèi)核微控制器（MCU）或2個(gè)電流型PHY（兼容100BASE-TX），具有抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)完整性高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。多種封裝形式可選，支持QFN64L(9x9mm)、QFN88L(10x10mm)、QFN100L(12x12mm)封裝。?

產(chǎn)品特性

? 以太網(wǎng)端口：最多支持3個(gè)MII端口，單端口最大數(shù)據(jù)傳輸速度100Mbit/s，全雙工傳輸；

? FMMUs（現(xiàn)場(chǎng)總線內(nèi)存管理單元）：8個(gè)，提供了一種從站地址的映射，通過地址的邏輯映射方式可以同時(shí)完成對(duì)多個(gè)從站設(shè)備的控制，可大幅提升通信效率；

? Sync Managers（同步管理器）：8個(gè)，用于數(shù)據(jù)在傳輸過程中同步，保證了數(shù)據(jù)使用過程中的一致性和安全性；

? Distributed Clock（分布式時(shí)鐘）：1個(gè)64 位，用于實(shí)現(xiàn)主站和從站間通訊和管理的實(shí)時(shí)同步，同步精度<< 1μs；

? PDI Interfaces（過程數(shù)據(jù)接口）：支持32位 Digital I/O、SPI 從站接口、8/16位異步微控制器接口（μC8/16），作為從站控制器和應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)接口；

? RAM容量：8KB，用于存儲(chǔ)基本寄存器參數(shù)和使用方數(shù)據(jù)；

? GPIO：最多支持16位；

? 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：最多可支持65,535個(gè)設(shè)備，對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有限制，支持線型、樹型、星型拓?fù)浼叭魏瓮負(fù)涞慕M合；

? 供電：內(nèi)部 LDO 提供邏輯內(nèi)核 /PLL電源 (3.3V 到 1.8V)，選擇外部電源供電給內(nèi)部 LDO 提供邏輯內(nèi)核/PLL電源；

? 集成：可選擇性集成2個(gè)10M/100Mbps以太網(wǎng)PHY（電流型），兼容100BASE-TX，或32位ARM Corex-M3內(nèi)核微控制器（MCU）；

? 其他特性：低延時(shí)（納秒級(jí)），輸出時(shí)鐘頻率25MHz；

? 封裝形式和尺寸：QFN64L (9x9mm)、QFN88L (10x10mm) 和QFN100L (12x12mm)；

? 工作溫度：-40℃~85℃。

架構(gòu)圖

應(yīng)用領(lǐng)域

CF110x系列適用于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、變頻器、工業(yè)機(jī)器視覺、工業(yè)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器、遠(yuǎn)程I/O、IO-Link、AS-i網(wǎng)關(guān)等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。

開發(fā)板簡(jiǎn)介

?????????EVB-CF1103B開發(fā)板基于CF1103B型號(hào)ESC芯片，內(nèi)置32位MCU。開發(fā)板接口資源豐富，滿足工業(yè)工作溫度-40℃~+85℃，且經(jīng)過專業(yè)的PCBLayout和高低溫測(cè)試驗(yàn)證，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境要求。?????????

開發(fā)板功能特性

? 基于碼靈半導(dǎo)體自研CF1103B型號(hào)ESC芯片，芯片內(nèi)部集成32位MCU，可用戶降低開發(fā)成本；

? 配置2路專用EtherCAT接口，包括一路IN、一路OUT；

? 豐富的外設(shè)接口，包括ADC、PWM、SPI/UART等；

? 滿足工業(yè)工作溫度-40℃~+85℃；

?適用于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、工業(yè)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器、遠(yuǎn)程I/O、IO-Link、AS-i網(wǎng)關(guān)等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。

開發(fā)板實(shí)物圖?

開發(fā)板簡(jiǎn)介

?????????EVB-CF1106B開發(fā)評(píng)估板搭載了碼靈半導(dǎo)體自主研發(fā)的CF1106B型號(hào)ESC芯片，內(nèi)部集成了集成電流型 PHY，具有抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)完整性高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。EEPROM的型號(hào)為24LC16，大小為16K；時(shí)鐘采用無源晶振輸出25MHz；核心板提供32位 Digital I/O，還可以通過SPI接口或8/16 位異步微控制器接口與MCU底板連；MCU底板中的主芯片為STM32F407，MCU底板中包含外部接口和調(diào)試接口，MCU底板除去和核心板連接的管腳，剩余的所有功能管腳均引出，可以通過調(diào)試接口給MCU燒錄程序；提供該開發(fā)板方便用戶快速靈活地應(yīng)用在各種工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)景中。?????????

開發(fā)板功能特性

? 基于碼靈半導(dǎo)體自研CF1106B型號(hào)ESC芯片，內(nèi)部集成了集成電流型 PHY，具有抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)完整性高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)；

? 配置3路專用EtherCAT接口，包括一路IN、兩路OUT；

? 提供32位 Digital I/O，還可以通過SPI接口或8/16 位異步微控制器接口與MCU底板連接；

? 滿足工業(yè)工作溫度-40℃~+85℃；

?適用于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、變頻器、工業(yè)機(jī)器視覺、工業(yè)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器、遠(yuǎn)程I/O、IO-Link、AS-i網(wǎng)關(guān)等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。

開發(fā)板實(shí)物圖

方案簡(jiǎn)介

CF1103A-IO16-B遠(yuǎn)程IO方案板，搭載了碼靈半導(dǎo)體自主研發(fā)的CF1103A型號(hào)ESC芯片，內(nèi)部集成了Cortex-M3內(nèi)核的MCU，符合標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)工作溫度范圍-40℃至+85℃。此外，方案板提供了光耦隔離電路，這一設(shè)計(jì)大大增強(qiáng)了信號(hào)在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的隔離效果和抗干擾能力。CF1103A-IO16遠(yuǎn)程IO方案板的這些優(yōu)勢(shì)，可以助力用戶迅速實(shí)現(xiàn)EtherCAT遠(yuǎn)程IO的應(yīng)用需求，提高生產(chǎn)效率。

方案功能特性

? 搭載碼靈半導(dǎo)體自研CF1103A型號(hào)ESC芯片；

? 內(nèi)部集成了Cortex-M3內(nèi)核的MCU，減少了對(duì)外部元件的依賴，從而有效降低了用戶的材料成本和制造開支；

? 產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分考慮了工業(yè)環(huán)境的嚴(yán)苛要求，確保在-40℃~+85℃的工作溫度下均能穩(wěn)定運(yùn)行，滿足工業(yè)工作溫度-40℃~+85℃；

? 提供光耦隔離子板，增強(qiáng)信號(hào)在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的隔離和抗干擾性能。

方案框圖及實(shí)物圖

方案簡(jiǎn)介

CF1106A-IO32遠(yuǎn)程IO方案板搭載碼靈半導(dǎo)體自研CF1106A型號(hào)ESC芯片，芯片內(nèi)部集成2個(gè)電流型PHY，有效降低了用戶的材料和制造成本。滿足工業(yè)工作溫度-40℃~+85℃，多種優(yōu)勢(shì)可以幫助用戶快速實(shí)現(xiàn)EtherCAT遠(yuǎn)程IO應(yīng)用。

方案功能特性

? 搭載碼靈半導(dǎo)體自研CF1106A型號(hào)ESC芯片；

? ESC芯片內(nèi)部集成2個(gè)電流型PHY，顯著提升了系統(tǒng)的抗干擾能力，保障了通信的穩(wěn)定性。同時(shí)，這種集成化設(shè)計(jì)減少了外部組件的需求，有效降低了用戶的材料和制造成本；

? 提供光耦隔離子板，增強(qiáng)信號(hào)在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的隔離和抗干擾性能。

方案框圖及實(shí)物圖?

方案簡(jiǎn)介

CF1106B-COUPLER-C刀片IO方案板，配備碼靈半導(dǎo)體自研CF1106B型號(hào)ESC芯片，內(nèi)部集成了兩個(gè)電流型PHY并提供光耦隔離電路。CF1106B刀片IO方案板的這些綜合優(yōu)勢(shì)，能夠助力用戶快速、高效地實(shí)現(xiàn)EtherCAT刀片IO的應(yīng)用，滿足工業(yè)自動(dòng)化中的多樣化需求，并提升整體系統(tǒng)的性能和效率。

方案功能特性

? 搭載碼靈半導(dǎo)體自研CF1106B型號(hào)ESC芯片；

? ESC芯片內(nèi)部集成2個(gè)電流型PHY，顯著提升了系統(tǒng)的抗干擾能力，保障了通信的穩(wěn)定性；

? 內(nèi)置了32個(gè)數(shù)字IO功能使得數(shù)字IO模塊功能的實(shí)現(xiàn)變得更加迅速和簡(jiǎn)便，同時(shí)減少了對(duì)外部組件的依賴，有效降低了用戶的材料和制造成本；

? 提供光耦隔離子板，增強(qiáng)信號(hào)在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的隔離和抗干擾性能。

方案框圖

方案簡(jiǎn)介

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案是一種集成了EtherCAT從站控制器CF1103A芯片和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)功能的方案，它利用EtherCAT協(xié)議的高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精確控制。這種方案包括電源管理、接口電路、通信接口以及保護(hù)電路等組件，同時(shí)還考慮了抗干擾性、通訊距離延長(zhǎng)、系統(tǒng)接線簡(jiǎn)化、降低成本等因素。該方案適用于多種工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景，能夠提供穩(wěn)定可靠的運(yùn)動(dòng)控制性能。

方案功能特性

? 方案采用CF1103A芯片，芯片內(nèi)置MCU，減少了外部元件需求，降低成本；

? 板載超靜音電機(jī)驅(qū)動(dòng)，既安靜又具有較低的發(fā)熱量；

? 板載磁編碼器能夠?qū)崿F(xiàn)速度和位置閉環(huán)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不丟步；

? 一體設(shè)計(jì)，體積小，節(jié)省空間，便于安裝調(diào)試，集成度高。

方案框圖及實(shí)物圖?

方案簡(jiǎn)介

協(xié)議轉(zhuǎn)換器方案基于碼靈半導(dǎo)體CF1103A芯片，能夠?qū)therCAT網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Modbus格式，從而實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議間的通信，簡(jiǎn)化了不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)備內(nèi)部會(huì)有一個(gè)數(shù)據(jù)交換緩沖區(qū)，允許兩個(gè)不同系統(tǒng)（EtherCAT主站設(shè)備和Modbus主站設(shè)備）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以支持更多樣化的應(yīng)用。這種轉(zhuǎn)換方案適用于需要將EtherCAT設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送到Modbus協(xié)議的SCADA系統(tǒng)中的項(xiàng)目，或者需要將Modbus設(shè)備集成到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中的場(chǎng)合，節(jié)省項(xiàng)目實(shí)施的時(shí)間和成本，同時(shí)保持系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性。

方案功能特性

? 協(xié)議轉(zhuǎn)換器將EtherCAT協(xié)議的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為Modbus協(xié)議；

? 用戶通過簡(jiǎn)單的參數(shù)配置快速完成設(shè)備和系統(tǒng)之間的連接，無需復(fù)雜的編程或深入的協(xié)議知識(shí)；

? 在現(xiàn)有的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中需要多種通信協(xié)議支持的復(fù)雜應(yīng)用時(shí)，無需完全重新布線或更換設(shè)備，協(xié)議轉(zhuǎn)換器確保了不同部分的順暢通信，降低了客戶升級(jí)和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和成本。

方案框圖及實(shí)物圖