《電子技術(shù)應用》
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美國國家半導體推出業(yè)界首款具備 IEEE 1588 PTP 硬件支持功能的以太網(wǎng)收發(fā)器,,時鐘精確性能表現(xiàn)非凡

無論選用何種微控制器,、FPGA或ASIC,,DP83640的加入都可確保系統(tǒng)設計的高度靈活性,并實現(xiàn)高達8ns的精確度
2007-10-15
作者:美國國家半導體

美國國家半導體" title="美國國家半導體">美國國家半導體公司 (National Semiconductor Corporation)(美國紐約證券交易所上市代號:NSM)宣布推出業(yè)界首款" title="首款">首款集成 IEEE 1588 準確時間協(xié)議(PTP)硬件支持功能的以太網(wǎng)收發(fā)器" title="收發(fā)器">收發(fā)器,。這款型號為DP83640的高精度PHYTER?收發(fā)器可確保分布式網(wǎng)絡上各節(jié)點能按照主機時鐘的時間同步定時,,并確保各節(jié)點之間的時間偏差不會超過8ns,,因此最適用于物體移動控制,、測量儀表、數(shù)據(jù)采集及電子通信等設備,。對于高性能的工廠自動化系統(tǒng),、測試和測量儀表以及無線通信基建設備來說,這種高精度的同步定時技術(shù)顯得非常重要,。

美國國家半導體的DP83640高精度PHYTER收發(fā)器芯片內(nèi)置高精度IEEE 1588 時鐘,,并設有由硬件執(zhí)行的時間標記功能,可為接收及發(fā)送的信息包印上時間標記,。此外,,這款芯片還有12條通用輸入/輸出引腳,專門負責處理同步發(fā)生的實時事件或不同的觸發(fā)信號,。DP83640芯片可以連接任何微控制器" title="微控制器">微控制器,、FPGA或內(nèi)置以太網(wǎng)媒體接入控制器(MAC)的專用集成電路(ASIC)。

DP83640芯片與現(xiàn)有的軟件方案或?qū)S玫挠布b置不同,,其特別之處是將IEEE 1588 高精度時間協(xié)議(PTP)功能設于芯片的物理層之內(nèi),,因此可以在最靠近網(wǎng)線的位置記錄時間標記,而且分辨度達8ns,不但可為系統(tǒng)提供最準確的高精度控制功能,,也確保采集回來的數(shù)據(jù)出現(xiàn)最少的抖動,。這款芯片預載4個時鐘更新算法,用戶可以利用任何一個算法調(diào)節(jié)電路板上的PTP時鐘,,而且偏差率保證不超過10億分之一(即1ppb的準確度),。此外,這款芯片也內(nèi)置頻率可控的高頻振蕩器,,因此用戶可以預先選定頻率,,然后利用PTP時鐘產(chǎn)生低抖動時鐘輸出。內(nèi)置的收發(fā)器也可直接根據(jù)時間標記電路的時間及PTP時鐘將各通用輸入/輸出調(diào)校至同步,,以確保實時系統(tǒng)的每一單元都可保持同樣高的準確度,。

Freescale公司網(wǎng)絡計算及系統(tǒng)部工業(yè)產(chǎn)品市場營銷經(jīng)理Alexandra Dopplinger 表示:“越來越多像工業(yè)系統(tǒng)控制器這類必須準確協(xié)調(diào)事件先后次序的集成電路都改用以太網(wǎng)作為互連網(wǎng)絡,以確保不同電路可同步操作,,而這些控制或處理電路都以 IEEE 1588 PTP或同類協(xié)議作為定時標準,。客戶只要采用美國國家半導體的高精度PHYTER 收發(fā)器芯片,,便可利用任何ColdFire? 微控制器或PowerQUICC? 通信處理器組建可支持 IEEE 1588 協(xié)議的解決方案,,并為這些電路添加IEEE 1588 功能。這款高精度 PHYTER 收發(fā)器芯片也可與部分符合IEEE 1588 規(guī)定的處理器搭配一起使用,,為測試及測量儀表等設備提供更準確的時鐘同步功能,。 ”

首款裝設了DP83640高精度PHYTER收發(fā)器芯片和 MCF5234 ColdFire微控制器的 M5234BCCKIT參考電路板已正式推出,客戶可直接向Freescale訂購,。有關(guān)M5234BCCKIT評估平臺的詳細資料稍后將會在www.freescale.com網(wǎng)頁上公布,,客戶也可直接聯(lián)系各地的Freescale營銷人員洽詢。

DP83640芯片是PHYTER系列產(chǎn)品的最新型號,。同系列的其他型號產(chǎn)品還包括適用于工商業(yè)系統(tǒng)及極端操作環(huán)境的DP83848收發(fā)器,,以及業(yè)界首款可靈活切換連接端口并支持高級電纜診斷功能的雙端口收發(fā)器(DP83849)。PHYTER系列產(chǎn)品不但性能卓越,,而且穩(wěn)定可靠,,可在多種溫度范圍內(nèi),尤其是惡劣的操作環(huán)境正常運轉(zhuǎn),。

主要技術(shù)規(guī)格及客戶收益

DP83640收發(fā)器芯片可以支持第1及第2版的 IEEE 1588 PTP 標準,。為了確保方案更易實現(xiàn),本來只負責傳送數(shù)據(jù)及控制物理層操作的標準寄存器接口也添加了另一控制功能,,以便控制 IEEE 1588 PTP 功能,。此外,可支持任何平臺的“C”軟件數(shù)據(jù)庫也可載入收發(fā)器內(nèi),,以便收發(fā)器無需直接與芯片寄存器通信,。

為了提高時鐘及相位的準確度,,DP83640芯片特設了獨特的100Mb同步以太網(wǎng)模式,以確保節(jié)點之間的時鐘漂移不會影響時鐘的準確性,。此外,,這款收發(fā)器芯片也可支持100Base-FX,而且還設有信號檢測引腳,,以便用戶可以選用多種不同的光纖網(wǎng)絡收發(fā)器,。

DP83640芯片還內(nèi)置一套性能極高的電纜診斷工具,不但可以靈活監(jiān)控連線效果,,而且還可估算信噪比,,并進行時域反射測試(TDR)。這種由美國國家半導體自主開發(fā)靈活的連線效果監(jiān)控技術(shù),,可以協(xié)助設計工程師預測系統(tǒng),,以便隨時檢查線路,找出問題所在并預早補救,,從而減少系統(tǒng)故障停機的時間,,并節(jié)省維護成本。

完備的同步信號路徑" title="信號路徑">信號路徑產(chǎn)品系列

美國國家半導體設計高性能模擬產(chǎn)品(例如新的運算放大器,、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及PHYTER收發(fā)器)時,,力求確保信號路徑的高保真度,以提高系統(tǒng)性能,。以DP83640芯片為例來說,,這款芯片可與新推出的LMP7731和LMP7732高精度運算放大器以及ADC121S655模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器搭配一起使用,為高分辨度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供一個低功率的經(jīng)濟型解決方案,。如欲進一步查詢有關(guān)美國國家半導體信號路徑產(chǎn)品的資料,,可瀏覽 signalpath.national.com/CHS 網(wǎng)頁。

美國國家半導體的接口產(chǎn)品

美國國家半導體是低電壓差分信號傳輸(LVDS)及電流模式邏輯(CML)這兩種創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)商,,在該市場上一直居領(lǐng)導地位,。該公司提供多種不同的線路互連解決方案,,確保用戶可以充分利用世界級的模擬技術(shù)傳送高速數(shù)字信號,。系統(tǒng)設計工程師可以利用這些解決方案為通信及工業(yè)系統(tǒng)等市場開發(fā)各種高性能應用產(chǎn)品。這些線路互連芯片產(chǎn)品不但具有可靠度高,、低功率及低噪聲的優(yōu)點,,而且可大幅節(jié)省電纜及連接器方面的成本。根據(jù)市場調(diào)查公司Databeans的2006年模擬集成電路市場占有率調(diào)查顯示,,美國國家半導體是全球最大的高速低電壓差分信號傳輸產(chǎn)品供應商,。如欲進一步查詢有關(guān)美國國家半導體接口產(chǎn)品的資料,可瀏覽 http://www.national.com/CHS/appinfo/interface/ 網(wǎng)頁,。

價格及供貨情況

DP83640收發(fā)器芯片采用48引腳的LQFP封裝,,已有樣品供應,采購以1,000顆為單位,單顆價為5.24美元,。如欲進一步查詢有關(guān)DP83640芯片的資料或訂購樣品及評估電路板,,可瀏覽 http://www.national.com/pf/DP/DP83640.html 網(wǎng)頁。如欲進一步查詢有關(guān)美國國家半導體其他以太網(wǎng)產(chǎn)品的資料,,可瀏覽 ethernet.national.com 網(wǎng)頁,。

美國國家半導體的網(wǎng)上圖片資料室備有這款產(chǎn)品的高清晰度相片以供下載,該圖片資料室的網(wǎng)址為 http://www.national.com/company/pressroom/gallery/network.html,。

美國國家半導體公司簡介

美國國家半導體是著名的模擬技術(shù)供應商,,持續(xù)致力于開發(fā)高增值能力的模擬芯片及子系統(tǒng)。該公司的先進產(chǎn)品包括電源管理電路,、顯示驅(qū)動器,、音頻及運算放大器、接口產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換解決方案,。美國國家半導體的模擬芯片產(chǎn)品主要面向移動電話,、顯示器、通信系統(tǒng)基建設備,、醫(yī)療設備,、汽車電子系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)以及測試和測量設備等產(chǎn)品市場,。美國國家半導體總公司設于美國加州圣塔克拉拉 (Santa Clara),,截至2007年5月27日為止的 2007年財政年度的營業(yè)額達19.3億美元。有關(guān)美國國家半導體的公司資料及產(chǎn)品介紹,,歡迎查閱該公司的網(wǎng)頁,,網(wǎng)址: www.national.com/CHS。

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National Semiconductor 及 PHYTER 均為美國國家半導體公司的注冊商標,。其他品牌或產(chǎn)品稱號均為有關(guān)公司所擁有的商標或注冊商標,。

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