[实用新型]一种新型EtherNet/IP工业以太网输入输出模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信以及嵌入式系统应用技术领域，特别是涉及一种具有短路保护与自诊断功能的基于Ethernet/IP工业以太网协议的输入输出模块。

背景技术

近年来，随着以太网技术在工业控制领域的广泛应用，Ethernet/IP作为解决网络中数据传输速率低、缺乏透明度、软件和维护费用高等问题的工业以太网新方案，得到越来越多的关注。Ethernet/IP是一个完全开放的技术，这种开放性使其很快的在世界范围内得以推广，国内外的许多大公司和研究机构看到这方面的商机，纷纷着手进行研究。

国内，对于Ethernet/IP通信接口的研究工作尚处于起步阶段，方法和手段都在摸索。因此仍面临研究成本高、数据通信报文利用率低、实时性和稳定性差等诸多问题。

EtherNet/IP采用标准的EtherNet和TCP/IP技术来传送CIP通信包，以UDP/IP和TCP/IP分别封装I/O信息和显式信息，可以保征提供不同网络性能要求的数据通信服务，还使工业自动化和控制设备具有互操作性和互换性，因此EtherNet/IP是一种理想的自动化的以太网标准。通用并且开放的应用层协议CIP加上已经被广泛使用的EtherNet和TCP/IP协议就构成EtherNet/IP协议的体系结构。

目前，为了进行设备之间的通信，传统的I/O模块需要通过导线将设备外部端点与控制器端点一对一连接，这种硬接线的连接方式需要耗费大量的精力进行现场组装与调试，且随着系统的复杂程度会增加大量的硬接线成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种新型EtherNet/IP工业以太网输入输出模块。

由于S3C2440是BGA封装，其实际布线需要6层以上板才能实现，而和ARM连接的其他芯片一般都只需要两层板就能实现，所以在硬件布线的时候为了节省成本分为核心板和底板两块。

本实用新型提供的新型EtherNet/IP工业以太网输入输出模块包括：

核心板单元，用于提供整个系统平台的核心微处理器以及内存和闪存；

底板单元，是平台的外围电路，用于与外联设备进行通信，在I/O接口电路短路时，断开电源给予短路保护，并显示I/O接口状态；

所述核心板单元包括：

微处理器S3C2440A，是基于ARM920T内核的16/32位RISC嵌入式微处理器，运行在400MHz，是一款多用途的通用芯片，其内部集成了微处理器和常用外围组件；

FLASH，是一种在系统编程期间存储的信息不会在系统掉电后丢失的程序存储器，具有低功耗、大容量、擦写速度快、可整片或分扇编程(烧写)和擦除的特点，且可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作；

三星K9F2G08U0B-PCB0是NAND型FLASH，数据存储容量为256MB，预留存测试数据，写快读慢，还有2M的NOR型FLASH，构成双FLASH启动。

SDRAM，是同步动态随机存储器，工作时需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准，需要不断的刷新存储阵列来保证数据不丢失，并且其数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写，与FLASH存储期相比，不具备掉电保持数据的特性，但其存取速度大大高于FLASH存储器，且具有读、写属性，用于在系统中做程序的运行空间、数据及堆栈区。

MT48LC16M16A2P是64MB的SDRAM芯片。

电源电路，S3C2440微处理器，包括有电源开关和指示灯，经可带载1.5A的低压差线性稳压源AS1117AR-3.3IC芯片稳压，提供模块所需要的3.3V电源。核心板上微处理器内核电压(1.25V)采用低噪声、低压差线性稳压源MAX8860EUA稳压芯片。它工作在300MHz时内核工作电压为1.2V，工作在400MHz时内核工作电压为1.3V，但其片内功能模块的工作电压为1.8V和3.3V。外接的是5V直流电源，所以需要完成5V到3.3V，3.3V到1.8V和1.2V电压的转换；

系统复位电路，MAX811是一款连接比较简单的手动复位芯片，nMR引脚接开关，nRESET引脚接微处理器的复位引脚。系统复位电路第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5％，即4.75～5.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作；

所述底板单元包括有：