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遥遥领先Renesas以太网在面向工业应用中的进化

来源：CEOB2B晶振平台浏览：- 发布日期：2023-09-21 13:45:57【大中小】

以太网在面向工业应用中的进化

工业以太网(IE)是指：以太网在工业环境中的使用，特别是采用预定性和实时控制机制的环境。本文中我们将介绍各种工业以太网的主要协议和瑞萨的解决方案。

当涉及到为工厂自动化提供通信解决方案时，硬件、软件和服务是最重要的元素，石英晶振，工业以太网广泛应用于各行各业，包括石油和天然气、航空航天和国防、能源和电力、电气和电子、汽车和运输、化工等行业。在工业以太网中，TSN、OPC UA、EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、CC-Link IE和Modbus等协议被广泛应用于各种目标应用中。(图一)

Industrial Ethernet Architecture — 图一、工业以太网架构

TSN

时间敏感网络，通常称为TSN，是构成工业4.0信息物理系统核心的关键实体之一，工业4.0由更具确定性的工业以太网驱动(参见图2)。为了满足这些变化和要求，瑞萨晶振厂家提供了与时间敏感网络(TSN)相关的针对性产品/解决方案。

IEEE 802.1 TSN任务组已经整合了IEEE标准(参见图三)，以支持实时可预测行为和TSN技术的纵向和横向可扩展性。

Renesas贴片晶振 R-IN32M4-CL3 SoC是最早支持CC-Link IE TSN B类控制器之一，而R-IN32M2 SoC系列和RX72M MCU也有支持CC-Link IE TSN a类的解决方案。这些解决方案可实现高速、大容量通信，无需软件实时操作系统和外部部件即可实现

OPC UA

OPC基金会创建的开放平台通信统一架构(OPC UA)用于工业自动化M2M通信。该架构适用于所有工业领域的组件，包括工业传感器和执行器、控制系统、这些系统用于工业过程的指挥和控制。并且是一种分层、适应性强、可信和开放的标准协议。(参见图四)

EtherCAT

EtherCAT是一种基于以太网的现场总线系统，由EtherCAT技术组维护。该协议被以及同时进行高速数据采集和实时控制的设备、EtherCAT具有高性能、低成本和灵活的拓扑结构，已成为业界领先的协议之一。瑞萨扩展了设备控制和网络产品组合，采用瑞萨专有的核心新RXv3第三代CPU和32位RX72M、RX72N和RX66N MCUs，石英晶体振荡器，用于将设备控制和网络功能集成在单个芯片上的工业自动化(参见图五)。

PROFINET

PROFINET标准是一种开放、标准化的工业以太网协议，用于自动化环境中的数据传输，促进控制器和设备之间的通信。瑞萨有源晶振的TPS-1是一种支持PROFINET (IRT)的PROFINET IO设备芯片解决方案，为设备制造商提供快速、简单且节省成本的PROFINET IO设备接口集成。除了以太网协议 PROFINET (RT)，RX72M MCU 还支持 PROFIBUS DP(分散外设)和PROFIBUS DP-V1(版本1)协议，这两种协议广泛应用于工业自动化应用中，用于PLC和其他设备之间的通信。PROFIBUS和PROFINET技术的全球伞式组织PROFIBUS & Profinet International (PI)在其建议的MCU/MPU/LSI中列出了RX72M MCU以支持现场总线。

EtherNet/IP

EtherNet/IP是一种协议，允许连接以太网的工业自动化设备进行交互。EtherNet/IP提供循环和非循环通信，可通过TCP/IP和UDP/IP进行通信，允许使用EtherNet/IP进行实时通信和控制，提供可扩展的高速通信。

通过与合作伙伴的合作，瑞萨电子提供的RX72M网络解决方案已通过这三种主要协议（EtherCAT、PROFINET和EtherNet/IP）的认证测试。

此外，瑞萨晶振支持一个全面的合作伙伴生态系统来提供一系列软件和硬件构建模块，这些模块将与瑞萨MCU一起开箱即用。这一生态系统将有助于加快物联网应用的开发，包括核心技术。

正如已经强调的那样，今天的工厂车间需要一个通用、强悍的确定性和非确定性以太网框架来实现最高程度的工业网络连接。作为该领域的市场领导者，瑞萨解决方案涵盖了广泛的工业以太网要求，以其性能、可靠性和易用性而闻名。对于工业自动化和其他应用，这些系统专为高速数据传输、低延迟和低功耗而设计。为了加速采用，瑞萨提供了各种开发和解决方案套件，帮助工程师快速创建增值工业以太网解决方案。

晶振编码查询	品牌	描述	系列	频率	输出
XUL535156.250JS6I8	Renesas晶振	XTAL OSC XO 156.2500MHZ LVDS SMD	XUL	156.25 MHz	LVDS
XUL535150.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 150.0000MHZ LVDS SMD	XUL	150 MHz	LVDS
XLP736A00.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 1.0000GHZ LVPECL SMD	XLP	1 GHz	LVPECL
XUL536125.000JS6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 125.0000MHZ LVDS SMD	XUL	125 MHz	LVDS
XLL726238.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 238.0000MHZ LVDS SMD	XLL	238 MHz	LVDS
XLP736100.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 100.0000MHZ LVPECL	XLP	100 MHz	LVPECL
XLP726200.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 200.0000MHZ LVPECL	XLP	200 MHz	LVPECL
XLP73V153.600000I	Renesas晶振	XTAL OSC VCXO 153.6000MHZ LVPECL	XLP	153.6 MHz	LVPECL
XUP736150.000JU6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 150.0000MHZ LVPECL	XUP	150 MHz	LVPECL
XUP736125.000JU6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 125.0000MHZ LVPECL	XUP	125 MHz	LVPECL
XFP236625.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 625.0000MHZ LVPECL	XFP	625 MHz	LVPECL
XFP236312.500000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 312.5000MHZ LVPECL	XFP	312.5 MHz	LVPECL
XLL525212.500000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 212.5000MHZ LVDS SMD	XLL	212.5 MHz	LVDS
XFP536625.000000I	Renesas晶振	625.000000 MHZ 3.3VDC LVPECL 503	XF	625 MHz	LVPECL
XFN516100.000000I	Renesas晶振	100.000000 MHZ 1.8VDC HCSL 5032	XF	100 MHz	HCSL
XFL526125.000000I	Renesas晶振	125.000000 MHZ 2.5VDC LVDS 5032	XFL	125 MHz	LVDS
XTP332156.250000I	Renesas晶振	156.250000 MHZ 3.3VDC LVPECL 322	XT	156.25 MHz	LVPECL
XTL312625.000000I	Renesas晶振	625.000000 MHZ 1.8VDC LVDS 3225	XT	625 MHz	LVDS
XTN312100.000000I	Renesas晶振	100.000000 MHZ 1.8VDC HCSL 3225	XT	100 MHz	HCSL
XLL330120.000000X	Renesas晶振	XTAL OSC XO 120.0000MHZ LVDS SMD	XLL	120 MHz	LVDS
XLL325040.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 40.0000MHZ LVDS SMD	XLL	40 MHz	LVDS
XLL530108.000000I	差分晶振	XTAL OSC XO 108.0000MHZ LVDS SMD	XLL	108 MHz	LVDS
XLL338C50.000000X	Renesas晶振	XTAL OSC XO 1.2500GHZ LVDS SMD	XLL	1.25 GHz	LVDS
XLP735125.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 125.0000MHZ LVPECL	XLP	125 MHz	LVPECL
XLP736080.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 80.0000MHZ LVPECL	XLP	80 MHz	LVPECL
XLP73V500.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC VCXO 500.0000MHZ LVPECL	XLP	500 MHz	LVPECL
XUL535100.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 100.0000MHZ LVDS SMD	XUL	100 MHz	LVDS
XLL726371.428571I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 371.428571MHZ LVDS	XLL	371.428571 MHz	LVDS
XLP728161.132000X	Renesas晶振	XTAL OSC XO 161.1320MHZ LVPECL	XLP	161.132 MHz	LVPECL
XUP536212.500JS6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 212.5000MHZ LVPECL	XUP	212.5 MHz	LVPECL
XLP726300.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 300.0000MHZ LVPECL	XLP	300 MHz	LVPECL
XUP536156.250JS6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 156.2500MHZ LVPECL	XUP	156.25 MHz	LVPECL
XUL536212.500JS6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 212.5000MHZ LVDS SMD	XUL	212.5 MHz	LVDS
XPP736625.000000I	Renesas晶振	0625.000000MHZ 3.3VDC LVPECL 705	XPP	625 MHz	LVPECL
XLP73V775.069300I	Renesas晶振	XTAL OSC VCXO 775.0693MHZ LVPECL	XLP	775.0693 MHz	LVPECL
XLP536150.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 150.0000MHZ LVPECL	XLP	150 MHz	LVPECL
XLP735669.312500X	Renesas晶振	XTAL OSC XO 669.3125MHZ LVPECL	XLP	669.3125 MHz	LVPECL
XUL736150.000JU6I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 150.0000MHZ LVDS SMD	XUL	150 MHz	LVDS
XFP236156.250000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 156.2500MHZ LVPECL	XFP	156.25 MHz	LVPECL
XPP736156.250000I	Renesas晶振	0156.250000MHZ 3.3VDC LVPECL 705	XPP	156.25 MHz	LVPECL
XPP736312.500000I	Renesas晶振	0312.500000MHZ 3.3VDC LVPECL 705	XPP	312.5 MHz	LVPECL
XLL335125.000000I	Renesas晶振	XTAL OSC XO 125.0000MHZ LVDS SMD	XLL	125 MHz	LVDS
XUL516100.000000I	Renesas晶振	CLCC 5.00X3.20X1.10 MM, 2.54MM P	XUL	100 MHz	LVDS