[发明专利]单对到多对以太网转换器

说明书

本公开涉及单对到多对以太网转换器。公开在单对以太网和多对以太网之间提供数字数据通信的实施方案。一些实施方案包括被配置为以至少两种模式操作的单对以太网接口。在第一模式中，单对以太网接口以常规方式操作。在第二模式中，采用替代的引脚配置来提供单对以太网接口和多对以太网接口之间的低成本互操作性。例如，在第二模式中，通过第一接收数据引脚单对以太网从多对以太网接口的第一发送数据引脚接收数据信号，并通过第二接收数据引脚接收来自多对以太网接口的第二发送数据引脚的第二数据信号。

要求优先权

本申请要求于2020年3月13日提交的美国临时申请序列号62/989,407的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及以太网通信领域。更具体地，本公开描述了一种转换器，其提供利用单对以太网的设备与利用多对以太网的设备进行通信。

背景技术

如今，工业网络中使用了各种专有标准。特别地，作为说明性示例，过程工业利用网络通道，该网络通道可以包括包含在长达1000m米的电缆中的单对导体。由于存在爆炸性环境，工业环境可能会对用于通过此类通道进行信号传输的电气特性施加严格的限制，例如限制功耗。正在开发标准，以使用类似以太网的方案支持10Mb/s信令，但提供对长导线的支持(例如举例说明，最长1000m的单对电缆)。一个提议包括对新的物理(PHY)层的规范，例如介质类型(电缆)，但建立在多年标准以太网组件和标准演进的基础之上，并依赖于第2至第7层以太网，例如MAC、交换机等。

10Mb/s的速度是当今过程工业中通常使用的速度的很大提高，但是它比当今许多局域网中常用的速度要慢，这长期以来一直从10Mb/s和100Mb/s上升到1Gb/s，甚至2.5Gb/s和10Gb/s。一旦批准了单对标准，就有望在业界得到广泛采用。

发明内容

本发明人已经认识到，采用类似以太网的单对信令方案会带来挑战，例如涉及将该方案与通常可用的以太网网络设备接口。因此，如本文所示和所述，本发明人已经开发了在单对以太网和多对以太网之间提供数字数据通信的实施方案。一些实施方案包括被配置为以至少两种模式操作的单对以太网接口。在第一模式中，单对以太网接口以常规方式操作(例如，根据RMII规范，修订版1.2，1998年3月20日)。在第二模式中，采用替代的引脚配置来提供单对以太网接口和多对以太网接口之间的低成本互操作性。例如，在第二模式中，单对以太网接口通过第一发送数据引脚向多对以太网接口的第一接收数据引脚提供第一数据信号，并通过第二发送数据引脚向多对以太网接口的第二接收数据引脚提供第二数据信号。单对以太网接口还通过第一接收数据引脚从多对以太网接口的第一发送数据引脚接收第三数据信号，并通过第二接收数据引脚从多对以太网接口的第二发送数据引脚接收第四数据信号。

一个方面公开单对以太网到多对以太网适配器设备。该设备包括多对以太网接口和单对以太网接口。单对以太网接口被配置为解码在第一发送使能引脚上接收的载波感测数据有效信号，以确定MII发送使能值，并抑制在第一载波感测数据值引脚上对载波感测信号进行编码。该设备被配置为以转换模式运行，该转换模式在以下各点之间建立导电连接：所述多对以太网接口的第一接收数据引脚到所述单对以太网接口的第一发送数据引脚，和所述多对以太网接口的第二接收数据引脚到所述单对以太网接口的第二发送数据引脚；所述单对以太网接口的第三接收数据引脚到所述多对以太网接口的第三发送数据引脚；和所述单对以太网接口的第四接收数据引脚到所述多对以太网接口的第四发送数据引脚。