一、概述
Pyxos FT(自由拓?fù)?/span>)平臺(tái)是美國埃施朗(Echlon)公司的最新一代嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),利用Pyxos FT 平臺(tái)能夠開發(fā)出和遠(yuǎn)程傳感器、執(zhí)行器相互通訊的智能設(shè)備和控制器。用戶可將Pyxos FT 平臺(tái)可作為一種低成本、高性能的傳感器和執(zhí)行器I/O總線,從而將任何一種控制系統(tǒng)或者控制網(wǎng)絡(luò)延伸到更廣泛、更多種多樣的傳感器和執(zhí)行器領(lǐng)域。
利用Pyxos FT平臺(tái)能夠取代現(xiàn)有的布線方式或者更安規(guī)的布線解決方案,這只需要一對(duì)雙絞線就可以實(shí)現(xiàn)。基于Pyxos FT 平臺(tái)的嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)能夠降低產(chǎn)品安裝、維護(hù)和總生命周期成本。
Pyxos FT 芯片是一個(gè)簡(jiǎn)單、小型而且低成本的元器件,用于Pyxos FT 嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)。在Pyxos FT 網(wǎng)絡(luò)中,Pyxos FT 芯片不僅扮演著管理通訊的收發(fā)器的角色,還嵌入了基于Pyxos FT 平臺(tái)的通訊協(xié)議。本章節(jié)將介紹Pyxos 平臺(tái)和技術(shù)。
二、I/O總線
Pyxos FT 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)低成本的、高性能的I/O總線,并且?guī)в幸徽棕S富多樣的數(shù)據(jù)類型。I/O總線是一種通訊網(wǎng)絡(luò),它允許主控制器和主控制器所關(guān)聯(lián)的I/O設(shè)備之間無需分散的接線便可實(shí)現(xiàn)通訊。確切的說,只需要一根線纜將所有設(shè)備連接在一起,而不是原先需要從主控制器單獨(dú)布線連接到每一個(gè)I/O設(shè)備。
I/O總線通常會(huì)有簡(jiǎn)單的控制策略,例如,一個(gè)主控制器管理多個(gè)底層傳感器和執(zhí)行器。傳感器和執(zhí)行器采集數(shù)據(jù)后利用I/O總線直接發(fā)送到主控制器,也就是說,每一個(gè)傳感器和執(zhí)行器之間不能直接相互通訊。
和對(duì)等式(peer-to-peer)網(wǎng)絡(luò)不同,由于所有的通信都需要通過主控制器實(shí)現(xiàn),因此I/O總線通常不能用于設(shè)備數(shù)量較多的大型網(wǎng)絡(luò)。然而,用戶可以利用多個(gè)主控制器(每一個(gè)主控制器都帶有自己的獨(dú)立I/O總線)之間的相互通信來創(chuàng)建大型的網(wǎng)絡(luò)。主控制器和主控制器之間的通信通常利用控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),例如這可以是基于LonWorks技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。
I/O總線的核心是管理網(wǎng)絡(luò)通訊的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器。
三、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器
系統(tǒng)開發(fā)人員和安裝人員需要選擇一種適合他們需求的靈活的I/O總線。這個(gè)選擇是以平衡設(shè)計(jì)限制為基礎(chǔ)的,如:
·傳輸速度
·可確定性
·安裝成本
·組件成本
當(dāng)前,沒有任何一種通信技術(shù)能夠完全將這些設(shè)計(jì)限制實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。然而,I/O總線能夠提供帶有可確定的告訴傳輸速度,并且安裝和組件成本比任何一種對(duì)等式控制網(wǎng)絡(luò)低廉。
Pyxos FT 平臺(tái)以能夠管理I/O總線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(即Pyxos FT 芯片)為基礎(chǔ)。盡管網(wǎng)絡(luò)類型是I/O總線,實(shí)際上Pyxos FT 網(wǎng)絡(luò)能夠支持以下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):
·總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Bus topology):所有設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)分支連接到一堆傳輸線纜上。
·自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Free topology):所有設(shè)備可以采用任何方法連接在一起。
當(dāng)把Pyxos FT 芯片用作主控制器的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器時(shí),我們稱這個(gè)主控制器為Pyxos Pilot;當(dāng)把Pyxos FT 芯片用作底層傳感器或者執(zhí)行器的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器時(shí),我們稱這些傳感器或者執(zhí)行器為Pyxos Point。
四、Pyxos Pilot
Pyxos Pilot 是Pyxos 網(wǎng)絡(luò)中的主控制器。Pyxos Pilot 控制著網(wǎng)絡(luò)行為,并對(duì)所有傳感器和執(zhí)行器的I/O進(jìn)行管理。
雖然Pyxos FT 芯片已經(jīng)能夠管理網(wǎng)絡(luò)通信,但Pyxos Pilot 仍然需要一個(gè)主處理器和固件應(yīng)用程序來管理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)和Pyxos Pilot 的行為。Pyxos Pilot 還能夠控制網(wǎng)絡(luò)中Pyxos Point的增加和移除。圖1表示了Pyxos Pilot的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖。