概述
fido5100和fido5200（REM交換機(jī)芯片）是可編程IEEE 802.3 10 Mbps/100 Mbps以太網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版(IPv6)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第4版(IPv4)交換機(jī)芯片，支持幾乎任何第2層或第3層協(xié)議。交換機(jī)芯片通過從主機(jī)處理器下載的固件進(jìn)行定制，以支持所需的協(xié)議。

固件包含在實時以太網(wǎng)多協(xié)議(REM)交換機(jī)芯片驅(qū)動程序中，并在上電時下載。REM交換機(jī)芯片可以在不到4 ms的時間內(nèi)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)操作準(zhǔn)備就緒，支持快速啟動和快速連接類型的網(wǎng)絡(luò)功能。REM交換器件具有與本數(shù)據(jù)手冊中定義的相同的信號分配。

fido5100支持以下協(xié)議：PROFINET實時(RT)和等時實時(IRT)、有和無器件級環(huán)(DLR)的EtherNet/IP、Modbus TCP及POWERLINK。

fido5200支持以下協(xié)議：EtherCAT和fido5100支持的所有協(xié)議。

REM交換機(jī)芯片旨在配合主機(jī)處理器使用。網(wǎng)絡(luò)操作通過REM交換機(jī)芯片驅(qū)動程序中提供的功能和服務(wù)處理。主機(jī)處理器可以實現(xiàn)任何協(xié)議棧，只需將其與REM交換機(jī)芯片驅(qū)動程序集成。應(yīng)用實例如數(shù)據(jù)手冊中的圖11所示。

REM交換機(jī)芯片采用144引腳芯片級球柵陣列(CSP_BGA)封裝。
數(shù)據(jù)表：*附件：fido5100 fido5200實時以太網(wǎng)多協(xié)議(REM)交換機(jī)技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 工業(yè)自動化
  • 過程控制
  • 托管以太網(wǎng)交換機(jī)芯片

特性

• 144引腳CSP_BGA封裝，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)
• 工業(yè)額定溫度范圍：?40°C至+105°C
• 3.3 V輸入/輸出緩沖器
• IEEE 802.3，10 Mbps/100 Mbps，半雙工和全雙工，IPv6和IPv4通信
• 2個獨立的以太網(wǎng)端口：每個端口1個MII和1個RMII接口
• 支持所有工業(yè)協(xié)議
  • 具有快速啟動功能的PROFINET B類和C類（版本2.3）
  • 集成QuickConnect、CIP同步和CIP運動的EtherNet/IP
  • Modbus TCP
  • EtherCAT
  • 以太網(wǎng) POWERLINK
• 主機(jī)接口傳輸速率：每28 ns 32位
  • 支持低至12.5 μs的EtherCAT周期時間和低至31.25 μs的PROFINET周期時間
• PI網(wǎng)絡(luò)負(fù)載III類能力
• DLR（監(jiān)控器和節(jié)點，基于通告和信標(biāo)）、MRPD、HSR、PRP、共享設(shè)備、控制器冗余
• IEEE 1588版本2支持：普通時鐘；點對點和端到端透明時鐘、原始幀和UDP
• 8個獨立的定時器信號，可與內(nèi)部精密定時器同步
  • 4個獨立可編程的定時器信號，用于定時器捕獲事件或定時器輸出事件
  • 4個定時器信號創(chuàng)建同步至內(nèi)部精密定時器的可編程周期波形
  • DCP、LLDP、DHCP、RSTP、VLAN、IGMP監(jiān)聽支持
  • 具有老化和學(xué)習(xí)功能的轉(zhuǎn)發(fā)表
  • 用于鏈路活動的驅(qū)動LED

框圖

時序圖，非多路REM開關(guān)

引腳配置描述

工作原理

設(shè)備接口

振蕩器
振蕩器時鐘源接入內(nèi)部鎖相環(huán)（PLL），以生成以下時鐘源：

• 用于CLKOUT參考時鐘的25MHz時鐘
• 用于RMII參考時鐘的50MHz時鐘
  用作時鐘源的振蕩器需具備更高的精度容差。
  圖7. 振蕩器時鐘源電路
  （此處因無法準(zhǔn)確還原圖片內(nèi)容，文字描述：圖中展示了振蕩器時鐘源電路相關(guān)連接，包括TIMER0 - TIMER7、INT1、INT2、XTAL0、XTAL1等引腳連接，以及相關(guān)的電源、接地等連接信息。 ）
  晶體
  使用晶體連接REM交換機(jī)時，需采用振蕩器焊盤配置，如圖8所示。
  圖8. 晶體時鐘源電路
  （此處因無法準(zhǔn)確還原圖片內(nèi)容，文字描述：圖中展示了晶體時鐘源電路，包括XTAL0、XTAL1引腳與晶體、電容、電阻的連接方式。 ）
  使用40MHz晶體時，以下數(shù)值為典型工作參數(shù)：
• 等效串聯(lián)電阻（ESR） = 40Ω
• 負(fù)載電容 ( C_L ) = 8pF
• 電阻 ( R_F ) = 1MΩ
  復(fù)位時序
  RESET引腳的最低有效低電平時間要求為16ns 。

內(nèi)部精密定時器

REM交換機(jī)包含一個內(nèi)部精密定時器（IPT）。IPT可維持1ns分辨率的系統(tǒng)時間?？墒褂肐PT觸發(fā)定時輸出事件（在TIMER0、TIMER1、TIMER2和TIMER3引腳上捕獲輸入事件，或在TIMER4、TIMER5、TIMER6和TIMER7引腳上生成復(fù)雜脈沖模式）。
TIMER0至TIMER3輸入/輸出
TIMER0至TIMER3輸入/輸出可配置為對輸入事件進(jìn)行時間戳標(biāo)記，或定時觸發(fā)輸出事件。配置為時間戳標(biāo)記輸入事件時，在64位寄存器中捕獲IPT的值，該寄存器在關(guān)聯(lián)信號從低電平轉(zhuǎn)換為高電平時更新。用戶軟件讀取此寄存器，并使用該值將輸入事件與特定時間戳關(guān)聯(lián)起來。對于定時觸發(fā)輸出事件，當(dāng)信號從低電平轉(zhuǎn)換為高電平時，將IPT的值存儲在Timer 0的64位寄存器中（有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱《UG - 1285，REM交換機(jī)軟件驅(qū)動用戶指南》）。配置TIMER1、TIMER2或TIMER3對輸入事件進(jìn)行時間戳標(biāo)記時，用戶軟件使用相同的方法將存儲在64位寄存器中的時間與特定事件相關(guān)聯(lián)。
配置為定時觸發(fā)輸出事件時，當(dāng)定時器達(dá)到在Timer 0的64位寄存器中存儲的值時，定時器信號翻轉(zhuǎn)。定時觸發(fā)輸出事件的過程如下：

1. 主機(jī)處理器軟件在Timer 0的64位寄存器中存儲一個值。
2. IPT達(dá)到Timer 0的64位寄存器中存儲的值。
3. TIMER0引腳從高電平變?yōu)榈碗娖交驈牡碗娖阶優(yōu)楦唠娖剑ㄈQ于寄存器加載時其狀態(tài)）。
4. 對TIMER1、TIMER2和TIMER3引腳重復(fù)上述過程，以觸發(fā)輸出事件。
   TIMER4至TIMER7輸出
   TIMER4至TIMER7輸出可配置為獨立的輸出時鐘同步信號、可編程脈沖寬度調(diào)制信號。每個輸出的分辨率為16ns。每個輸出都可擁有自己的脈沖寬度編程配置文件，允許任意數(shù)量的上升沿和下降沿，具體取決于軟件提供的重復(fù)和預(yù)分頻間隔。REM交換機(jī)軟件驅(qū)動提供了定義TIMERx輸出上升沿和下降沿的功能。

主機(jī)接口

復(fù)用總線選擇
主機(jī)接口支持單獨的地址總線和數(shù)據(jù)總線，或復(fù)用地址和數(shù)據(jù)總線。這兩種總線類型的選擇由MBS信號（引腳F2）提供。