應用方案

ESMARC工控主板 SFP光纖連接方案作者:朱賢武    發布時間:2018-11-20    被閱覽數:

  ESMARC系列工控主板是英創公司的主流產品,其主要產品型號均支持2路獨立的以太網接口,采用標準RJ45接口方式。在工控領域,已有越來越多的SFP光纖接口的應用。本文將介紹一種高效低成本的RJ45電接口轉SFP光接口的方案,以及針對ESMARC主板的具體實現,以滿足客戶對光纖接口的需求。


  英創公司的SBC850應用底板就是一款包含RJ45轉SFP接口的應用底板。ESMARC工控主板可以配合SBC850,簡單方便地實現光纖連接,客戶可以直接利用SBC850應用底板用于產品開發。SBC850光纖接口的基本特點如下:

  ● 支持1000Mbps光纖網接口,它不與100Mbps光纖網絡兼容,也不會實現光纖端口速率自動協商

  ● 采用SFP光纖驅動模塊,其參數為采用1.25Gbps/1310nm

  ● 不需要額外的應用軟件及硬件設置,可以直接使用

  ● SFP光纖連接器使用LC型連接器

  ● 根據SFP模塊上的TX/RX標識符,連接SFP模塊的兩條光纖線應該交叉連接,即:SBC850端的SFP-TX連接到對方的SFP-RX;SBC850端的SFP-RX連接到對方SFP-TX

  ● 適用于英創公司所有具備雙網口的工控主板,并使用網絡2接口作為光纖信號端口


  SBC850應用底板上光纖接口驅動電路如下:


輸入耦合.png

以太網信號耦合部分


 配置控制.png

光纖驅動芯片配置微控器及配置電阻網絡


SFP輸出及LED.png

SFP模塊接口電路部分


  在SBC850應用底板上,利用第二路以太網接口作為光纖信號端口,因此基于SBC850應用底板的應用中,只能采用具有雙以太網接口的ESMARC工控主板。支持光纖接口的ESMARC工控主板型號如下:


板卡型號以太網口簡述操作系統
ESM6802G1路1000M RJ45 + 1路SFP光纖接口WEC7  / Linux
ESM70001路1000M RJ45 + 1路SFP光纖接口WEC7  / Linux
ESM33541路100M RJ45 + 1路SFP光纖接口WEC7  / Linux
ESM68021路100M RJ45 + 1路SFP光纖接口WEC7  / Linux
ESM33521路100M RJ45 + 1路SFP光纖接口WEC7  / Linux
ESM68001路100M RJ45 + 1路SFP光纖接口Linux
ESM92871路100M RJ45 + 1路SFP光纖接口WinCE6  / Linux



  SBC850應用底板光纖連接示意圖:


ESMARC工控主板 SFP光纖連接方案.png


  SBC850應用底板典型應用示意圖:


ESMARC工控主板 SFP光纖連接方案.png


  如果客戶參考SBC850光纖接口驅動電路,設計自有的應用底板,可以使用ESMARC工控主板的第一路以太網接口,也可以使用第二路以太網接口。在應用底板上,以太網信號使用直接電容耦合方式與光纖驅動芯片連接起來。


  在設計光纖接口電路時,需要注意幾點:

  1、英創公司的所有ESMARC工控主板的以太網接口,均為電壓耦合方式。

  2、ESMARC工控主板的RX信號要連接光纖驅動芯片電口TX信號;ESMARC工控主板的TX信號要連接光纖驅動芯片電口RX信號。

  3、PCB布線時,以太網信號以及光纖信號,均要嚴格按照差分走線要求進行布線,如果有條件時,每一對信號線的阻抗設計為100歐。

  4、光纖信號與SFP連接座子之間的電容,盡可能靠近SFP座子。

  5、由于光纖驅動器的配置代碼需要額外的有償授權,因此在用量不大的情況下,建議直接購買套片,即:專用微控器配置芯片+光纖驅動器芯片。這樣即可以省去自己開發調試的過程,簡單快捷地將自己的產品推出,又可以省去一大筆授權費用。小批量套片也可以直接向英創公司購買,再參考SBC850圖紙資料,開發自已的專用應用底板。

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