Интернет кабель
Содержание:
- Доступные методы контроля качества кабелей UTP
- Цвет оболочки кабеля витая пара в зависимости от назначения
- Проводка после ремонта
- Маркировка кабеля витая пара
- Экранирование
- Что делать если СКС с кабелем из омедненного алюминия досталась «в наследство»?
- Что такое волоконно-оптический кабель?
- Обзор кабеля Cat 8 & как он работает?
- Что собой представляет кабель «витая пара»
- SyncManager
- Что и на какое расстояние передает удлинитель
- Витая пара как средство от головной боли
- Обжим витой пары
- Устройство сетевого кабеля
- Экранирование
- Программирование slave — DPRAM
- FMMU
Доступные методы контроля качества кабелей UTP
Приведены методы контроля, которые, не являясь строго соответствующими стандартам, позволяют сделать предварительные выводы о качестве кабеля, если измеренные значения существенно отличаются от регламентированных. Окончательное заключение о соответствии кабеля стандарту (особенно в части параметров передачи) может быть сделано только после проведения испытаний кабеля в специализированной лаборатории по строгим методикам и в объемах, указанных в стандарте.
Визуальный осмотр Могут быть проверены: число и расцветка жил, наличие экрана, целостность изоляции и оболочки и легкость (без повреждений) их разделения, маркировка.
Измерение конструкционных размеров
Может быть проверен с помощью подходящих измерительных инструментов диаметр токопроводящих жил. Существенное отклонение от номинального значения (более 5%) может служить основанием для сомнений в качестве кабеля.
Цвет оболочки кабеля витая пара в зависимости от назначения
Оболочка utp кабеля витая пара, как правило, изготавливается из поливинилхлорида с добавлением мела для хрупкости при зачистке и бывает разных цветов, которые обозначают область применения.
Таблица цветов оболочки кабеля витая пара в зависимости от области применения | |
---|---|
Цвет оболочки кабеля | Область применения |
Черный | Предназначен для прокладки вне помещений, оболочка кабеля покрыта дополнительным слоем полиэтилена для защиты от внешних атмосферных воздействий |
Белый, серый, синий, фиолетовый, желтый, зеленый, красный | Предназначен для прокладки внутри помещений |
Оранжевый | Есть марки кабелей, которые предназначены для прокладки только внутри и вне помещений. Оболочка выполнена из негорючего полимера, маркируются как LSZH |
Проводка после ремонта
Провести кабель интернета по квартире после ремонта сложнее. В основном, потому что придется двигать мебель и прокладывать его так, чтобы не мешался под ногами и не бросался в глаза. Здесь вариантов два:
- В современных плинтусах есть каналы для нескольких кабелей. Открывайте их по одному и проводите провода внутри плинтусов до места назначения. С дверными проемами будут проблемы, придется вести напрямую или вокруг двери.
- Кабель-каналы. Закупите небольшие кабель каналы, поднимите их к потолку или спрячьте за мебелью. Потом пустите по ним все провода. Работы больше, зато выйдет симпатичнее, чем висящие провода.
Маркировка кабеля витая пара
Общепризнанной является следующая маркировка, указывающая на способ организации экранирования:
- UTP – дешёвый неэкранированный кабель (может встречаться обозначение U/UTP);
- FTP – кабель, у которого на все пары жил общий экран (F/UTP);
- S-FTP – общий двойной экран для всех пар с фольгированным алюминиевым сердечником и жилами из медной лужёной проволоки (SF/UTP);
- STP – наличие экрана у каждой пары (U/FTP);
- F/FTP – отдельные экраны для всех пар плюс общий экран из алюминиевой фольги;
- S/FTP – отдельные экраны для всех пар плюс общий из медной лужёной проволоки.
Виды экранирования кабеля в зависимости от маркировки
В общем случае экран – это защита кабеля от случайных и систематических наводок, искажающих сигнал, необходим для предотвращения потери информации. Разновидности экранирования говорят о разном уровне защиты данных. Они во многом определяют стоимость готового изделия.
Виды витой пары
Кроме маркировки, обозначающей наличие и способ организации экрана, существуют и другие обозначения, применяемые производителями для обозначения тех или иных технических особенностей своей продукции:
- Количество жил: solid – одножильный кабель, patch – многожильный. Моножилы дёшевы в производстве, поэтому наиболее распространены. Многожильные изделия используются при сложной топологии сетей в местах множественных изгибов. Они же в основном используются при производстве патч-кордов (оконцованного джеками участка кабеля заданной длины для соединения устройств).
- Диаметр жилы. Используемый диапазон – 0.40–0.64 мм. Кабельная продукция 5–6 категорий изготавливается из жил диаметром 51 мм и обозначается 24AWG (американский стандарт маркировки). Бюджетный, зачастую несертифицированный кабель изготавливают из проволоки 0.40–0.50 мм – для квартиры выбор такой витой пары будет вполне оправданным.
- Количество пар. При построении сложных коммуникационных систем их число может достигать тысяч, но для компьютерных сетей стандарт 4 пары (принятая в США маркировка – 4х2х0.51). Использование всех восьми жил требуется для построения гигабитных сетей, для домашнего использования с пропускной способностью до 100 Мб/сек достаточно двух пар. И хотя такой кабель дешевле, обычно в любом случае приобретают восьмижильный вариант. Две пары используется для обустройства домофонов и систем сигнализации.
Внутреннее содержимое витой пары
Отдельно стоит рассказать о маркировке по типу оболочки:
- PVC – оболочка из поливинилхлорида, используется преимущественно для дешёвых кабелей;
- PP – полипропиленовая оболочка для кабелей, которые могут подвергаться воздействию высоких температур (до 140° С);
- PE – оболочка из плотного полиэтилена, используется для наружной прокладки кабелей;
- FR – кабель огнестойкой категории (способность работы при пожаре определённое время, от 30 до 180 минут);
- LS – оболочка из материала, характеризующегося низким дымовыделением при возгорании;
- ZH – материал, при горении не выделяющий ядовитые галогеновые газы;
- В – кабель с бронированной оболочкой в виде обволакивающей стальной ленты.
Существуют также модификации кабеля со стальным тросом, которые используются для воздушной прокладки сетей между домами.
Экранирование
Экранирование кабелей позволяет снизить помехи на линии. Для выполнения сетевых соединений от стеновой панели до компьютерной техники достаточно провода неэкранированного; экранированный кабель необходим при протягивании линий в стенах, по внешним поверхностям конструкций, на участках с высокой интенсивностью помех и электромагнитными излучениями.
Сетевые изделия с экранированием представлены марками:
- FTP — обозначает изделия с фольгированным единым экраном;
- F2TP — кабельная продукция защищена экраном из 2 слоев фольги;
- S/FTP — в изделиях выполнено экранирование каждой жилы с использованием фольги, для наружного слоя применяется сетка из медных сплавов;
- STP — жилы имеют защиту из фольги, предусмотрено внешнее экранирование конструкции провода;
- U/STP — выполнена защита жил с помощью фольги, внешней изоляции не предусмотрено;
- SF/UTP — изделия с двойным внешним экранированием, оплеткой из меди и листов фольги, витая пара по характеристикам наиболее прочная и защищенная от воздействия атмосферных осадков..
Для жилых помещений рекомендованы кабельные изделия с экранированием F2TP либо FTP. Покупать для для проведения сетей в общественных помещениях рекомендуется продукцию с маркировками SF/UTP, S/FTP.
Watch this video on YouTube
Распиновка витой пары или как обжать разъём сетевого интернет кабеля?
Что такое силовой электрический кабель и из чего он состоит?
Какой антенный кабель лучше использовать для телевизора — все критерии
Какой кабель лучше одножильный или многожильный?
Как подключить сетевую интернет розетку RJ-45 — схема распиновки
В чём отличие кабеля от провода и что выбрать
Что делать если СКС с кабелем из омедненного алюминия досталась «в наследство»?
Нужно иметь в виду, что часть сегментов со временем придется заменить (по тем или иным причинам). Лучше сразу зарезервировать на этот случай в бюджете денежные средства. (Понимаю, что звучит как фантастика, но что ещё поделать?)
Контролировать состояние СКС. Следить за температурой, влажностью и другими физическими показателями в помещениях и других местах, где проходит витая пара. Если там более жарко, холодно, влажно или есть подозрение на механическое воздействие, например, вибрацию — стоит подумать о превентивных мерах. В принципе, в ситуации с традиционной медной витой парой подобный контроль также не помешает, но алюминиевые провода более капризны к указанным явлениям.
Существует мнение, что уже нет особого смысла приобретать какие-то особенно хорошие патчпанели, сетевые розетки, патчкорды для подключения пользователей и другое пассивное оборудование. Поскольку проводная часть, скажем так — «не фонтан», то тратится на крутую «обвеску» может быть уже и не стоит.
С другой стороны, если вы со временем всё же захотите заменить такую замечательную «в основном ничем не отличающуюся» витую пару CCA на проверенную временем «медь» — стоит ли поступать по принципу «шаг вперед, два шага назад», закупая сейчас патчпанели и розетки по бросовой цене?
Также нужно очень внимательно относиться к внезапным пропаданиям связи. Когда какое-то время не было даже пинга, а пока искали — «всё само чудесным образом» восстановилось. Качество кабеля и соединения могут играть в таких инцидентах не последнюю роль.
Если планируется использовать PoE, например, для камер видеонаблюдения — для этого участка лучше сразу заменить витую пару на медную. Иначе можно столкнуться с ситуацией, когда сначала повесили камеру с малым энергопотреблением, потом поменяли на другую и приходится ломать голову — почему не работает.
Что такое волоконно-оптический кабель?
Волоконно-оптический кабель (он же оптоволоконный кабель, ВОК) — это кабельное изделие, в котором полезные сигналы передаются по оптическим волокнам, а не по медным жилам. Передача информации осуществляется в оптическом формате при помощи светового излучения.
В конструкцию ВОК входят от двух до нескольких сотен оптических волокон, количество которых зависит от назначения оптоволоконного кабеля. Оптоволокно производится из разных типов кварцевого стекла с добавлением определенных легирующих материалов, которые изменяют коэффициент преломления светового луча. Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции — стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. Для получения более подробной информации о типах оптоволоконных кабелей, приципах их работы и советов по их установке, пожалуйста, ознакомьтесь со статьей: Оптическое волокно: преимущества и недостатки.
Обзор кабеля Cat 8 & как он работает?
Cat 8 кабель, или кабель категории 8, представляет собой Ethernet кабель, который сильно отличается от предыдущих кабелей тем, что он поддерживает частоту до 2GHz(2000MHz), и ограничен 30-метровым каналом 2-разъёма. Cat 8 кабель также требует экранированного кабеля. Ethernet кабели Cat 8 могут поддерживать скорость 25Gbps или даже 40Gbps. Внешний вид кабеля Cat 8 аналогичен с кабелем нижней категории и он терминирован разъёмом RJ45 или другим разъёмом. Cat 8 кабель также обратно совместим со своими предыдущими версиями. Так что можно использовать его со стандартным разъемом Cat 7.
Что собой представляет кабель «витая пара»
Переплетение проводов попарно – изобретение, которому более 150 лет. Первоначально такой способ организации связи использовали для телеграфной связи, затем на длительное время витая пара стала стандартом для аналоговой телефонии. Скручивание жил оказалось эффективной мерой противодействия внешним электромагнитным помехам, одновременно защищая от внутренних наводок. В настоящее время термин «витая пара» применяется преимущественно в отношении компьютерных сетей, трансформировавшись из двухпарного в четырёхпарный.
Каждая пара предназначена для передачи одного сигнала: либо передаваемых данных, либо принимаемых. При этом по одному из проводников пары сигнал передается в противофазе к другому – это позволяет избавиться от большинства электромагнитных помех: приемник, получив два сигнала по паре проводов, вычитает один сигнал из другого. При этом полезный сигнал (т.к. он идет в противофазе) усиливается, а помеха (идущая по обеим проводам в одной фазе) устраняется. Каждая пара проводов маркирована одним цветом, при этом один из проводов пары маркируется сплошным цветом, а второй – тем же цветом, но прерывисто или полосой.
С той же целью (защиты от помех) производится и скручивание пар – это обеспечивает одинаковое воздействие помехи на оба провода независимо от направления на её источник.
SyncManager
EtherCAT решает возможные проблемы одновременного доступа к памяти (со стороны МК и со стороны пришедшего по сети пакета) с помощью концепции SyncManagerов.
SyncManager (SM) — специальный блок в модуле ethercat слейва, которому мы указываем на область адресов памяти слейва и он устанавливает особый режим доступа к этой памяти.
Управляются регистрами начиная с 0x800. Каждый SM имеет 8 регистров, т.е. 0x800-0x807 задают SM1, 0x808-0x80F задают SM2 и так далее. Всего у XMC4800 8 SyncManagerов.
В зависимости от настройки бывают двух типов — mailbox и буфер. Кроме того они могут быть настроены на запись либо на чтение. Картинки из презентации поясняют их довольно очевидно, но чтоб не передирать совсем внаглую распишу словами.
Mailbox — предназначены для организации своих протоколов вопрос-ответ поверх ethercat. Один пишет другой ждет, потом другой читает первый ждет.
Buffered — для обмена быстроменяющимися данными. Один все время пишет а второй читает последнюю согласованную копию.
- Mailbox режим Read. Пока слейв не записал данные — читать нельзя (датаграмма чтения вернет WKC=0). Если слейв начал писать (обратился к первому байту но не обратился к последнему байту области) — читать по-прежнему нельзя (датаграмма чтения вернет WKC=0). Как только слейв закончил писать (обратился к последнему байту области) — ящик закрывается и слейв туда писать больше не может (при попытке записи содержимое не изменится), зато мастер может прочитать содержимое датаграммой (WKC вернет 1) и факт этого чтения опять откроет ящик.
- Mailbox режим Write. Работает аналогично. Пока мастер ничего не записал слейв будет читать нули, как только датаграмма с записью прошла слейв сможет читать данные, и пока он не прочитает их до конца (не обратиться к последнему байту области) новые датаграммы записи будут возвращать WKC=0.
- Buffered режим Read. Это более хитрый режим предназначенный для обмена быстроменяющимися данными. В этом режим слейв всегда может данные не заботясь о том прочитал мастер их или нет, а мастер соответственно всегда получать при чтении последнюю согласованную копию данных. Организуется с помощью трех буферов, т.е. если мы настроили SyncManager на адреса 0x1000-0x1010, то в памяти слейва они займут 0x1000-0x1030. При этом слейву надо писать всегда в 0x1000-0x1010, а мастеру читать оттуда же, но по факту он прочитает ту из трех копий которая была записана целиком.
- Buffered режим Write. Аналогично, но для записи. Т.е. мастер может писать данные, они будут попадать в один из трех буферов, а слейв может спокойно читать не беспокоясь что они перетрутся новой посылкой в процессе чтения.
Что и на какое расстояние передает удлинитель
Пассивная линия (без усилителей/преобразователей):
- Кабель типа RG-59 или RG-6 способен передать без видимых на экране искажений композитное видео, телевизионный сигнал стандартов PAL или NTSC на 20-40 м.
- Кабель типа RG-11 работает до 50-70 м.
- Специализированные кабели, например Belden 8281 или Belden 1694A, позволят увеличить дальность передачи примерно на 50%.
Для сигналов VGA, Super-VGA или XGA:
- Обычный кабель VGA обеспечивает передачу изображения с разрешением 640×480 на расстояние 5-7 м.
- При разрешении 1024×768 и выше такой кабель не должен быть длиннее 3 м.
- Высококачественные промышленные кабели VGA/XGA обеспечивают дальность до 10-15, редко до 30 м.
Удлинитель сигналов VGA, использующий кабель на витой паре, не имеет проблем с совместимостью и не требует сложного обслуживания.
Линия связи подвержена потерям на высоких частотах (High frequency loss), которые проявляются в снижении яркости до полного исчезновения цвета, ухудшении разрешения и четкости. Для устранения этой проблемы в удлинителях VGA/XGA используется схема управления потерями на высоких частотах, именуемая EQ (Cable Equalization, коррекция кабеля) или управление высокочастотной составляющей – HF (High Frequency) control.
Новейшие разработки позволяют транслировать сигнал VGA на расстояния более 300 м.
Схема EQ обеспечивает частотнозависимое усиление сигнала для «спрямления» амплитудно-частотной характеристики.
Итак, удлинитель должен быть оснащен усилителем сигнала (желательно регулируемым) и системой EQ, а в качестве среды передачи лучше выбрать витую пару, как наиболее массовое и недорогое кабельное изделие.
Витая пара как средство от головной боли
Специалисты в области мультимедиа знают, что получить качественный видео- и аудио сигнал – это еще полдела. Сложности возникают, если необходимо передать этот сигнал на десятки и сотни метров без искажений и помех, да еще, если аппаратура-приемник находится в неудобном или труднодоступном месте.
Длина кабелей между компьютером и системами отображения очень ограничена.
В настоящее время многие информационные, презентационные и рекламные системы являются мультимедийными, то есть способными воспроизводить изображение и звук, самых разных форматов от обычного видео до ультрасовременной компьютерной графики. Поэтому главным инструментом, находящимся на рабочем столе рекламщика, становится компьютер. Естественно, что воспроизводить созданное на компьютере видео и звук гораздо проще и экономичнее тоже с помощью компьютера с монитором VGA/XGA, хотя бы потому, что в этом случае не требуется преобразование форматов. Это экономит время, а в рекламном бизнесе время – деньги!
Обойти это ограничение можно с помощью специализированных устройств — удлинителей интерфейса.
Но подключить компьютер «напрямую» к существующим информационным и рекламным системам иногда бывает не так-то просто. И в первую очередь возникает проблема, связанная с ограниченной длиной компьютерных кабелей. Дело в том, что все стандарты низкочастотной (не модулированной) связи двух устройств (как аналоговых, так и цифровых) проектировались исходя из предположения о размещении источника и приемника, так сказать, «на одном столе», поэтому длина стандартного соединительного кабеля обычно составляет 1,5-3 м. Если же устройство-приемник сигнала находится на большем расстоянии, возникает потребность в специализированном оборудовании – так называемых удлинителях интерфейса. Устройства этого класса помогают устранить изначальное ограничение на длину линии связи между компьютером и элементами информационной сети.
Обжим витой пары
Главными достоинствами медного кабеля по сравнению с оптическим — это дешевизна и легкость развертывания. Всё, что требуется для оконечивания – инструмент для обжима витой пары кримпер (клещи для обжима витой пары) и коннектор типа RJ45. При этом монтажнику не требуется специальное снаряжение и подготовка. Прокладка медного кабеля внутри помещения не требует применения защитных чехлов или гофротрубы, как оптическим патч-кордам. А если разъем загрязнится, то его можно легко очистить или установить новый.
Для применения медные кабели должны быть оконечены соответствующими разъемами. Чаще всего применяется 8P8C, более известный как RJ-45. Последнее, кстати, является популярным заблуждением. Настоящий коннектор типа RJ-45 имеет несколько иную форму и несовместим с разъемами своего «тезки».
Кримперы для установки модульных коннекторов RJ-45:
Jonard Tools UC-864
- Обжим коннекторов RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
- Тип кабеля: Витая пара STP/UTP 0.32 — 0.64 мм
- Двухкомпонентные прорезиненные рукоятки
- Нож для обрезки кабеля, или проводников
- Стриппер для снятия изоляции с круглых кабелей
- Стриппер для зачистки плоского кабеля
- Стальная конструкция, оксидное покрытие
- Матрицы из высокоуглеродистой стали
- Скобы безопасности для защиты пальцев
Jonard UC-4569 — кримпер для сквозных коннекторов
- Обжим сквозных и стандартных коннекторов RJ45
- Гильотина для удаления выступающего провода
- Обжим коннекторов RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
- Тип кабеля: Витая пара STP/UTP 0.32 — 0.64 мм
- Двухкомпонентные прорезиненные рукоятки
- Нож для обрезки кабеля, или проводников
- Стриппер для снятия изоляции с круглых кабелей
- Стриппер для зачистки плоского кабеля
- Стальная конструкция, оксидное покрытие
- Матрицы из высокоуглеродистой стали
- Скобы безопасности для защиты пальцев
Greenlee PA1561
- Обжим коннекторов RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
- Нескользящие рукоятки
- Нож для обрезки кабеля, или проводников
- Стриппер для снятия изоляции с круглых кабелей
- Механизм для освобождения обжимаемого разъема
- Вес: 390 гр
Greenlee 45553
- Установка разъемов RJ-11 и RJ-45
- Надежный храповый механизм
- Строго перпендикулярный ход матрицы
- Гарантия длительного срока жизни инструмента
- Высокое качество обжима
- Нож для обрезки кабеля, или проводников
- Стриппер для снятия изоляции с круглых кабелей
Hobbes Tooltest — кримпер c LAN тестером
- Обжим коннекторов RJ22, RJ11, RJ12 и RJ45
- Нож для обрезки кабеля, или проводников
- Стриппер для снятия изоляции с круглых кабелей
- Встроенный кабельный тестер RJ-45
- Испытание кабеля на непрерывность, обрыв, перепутанные жилы, короткое замыкание.
- Индикатор низкого заряда батарей.
- Обжимной инструмент и тестер кабелей в одном
Устройство сетевого кабеля
Устройство каждого вида кабеля различное. Самая простая конструкция у коаксиального проводника, самая совершенная — у оптоволоконного.
Строение коаксиального кабеля
Еще на заре создания сетей применяли исключительно коаксиальный кабель. В его структуру входит центральный проводник.
Вокруг него — толстый слой изоляции, далее следует оплетка — алюминиевая или медная, а в заключение — изолирующая оболочка.
Верхняя (последняя) оболочка в основном изготавливается из полихлорвинила и обладает устойчивостью к ультрафиолету. Есть варианты и с тефлоновой защитой, но они более дорогие
Устройство витой пары
Самым распространенным проводом для интернета является витая пара. Этот кабель позволяет через один канал подключить все компьютеры, а заодно другие необходимые устройства. Дает возможность обеспечить определенным пользователям использование информации со всех компьютеров.
Чаще всего покупают нужный отрезок этого провода, обжатый со всех сторон коннекторами. Реже берут простой отрезок витой пары, а обжимку выполняют уже после после монтажа, используя правильную схему распиновки.
Состоит кабель из пар медных проводников. В классическом исполнении это кабель с 4 парами, хотя бывают и с двумя. Первые состоят из 8 жил, а вторые — из четырех. Цвет изоляции внутри регламентирует стандарт
Экранирующий слой может находиться всего в двух местах — поверх отдельной пары и тогда его называют индивидуальным и поверх всех пар, тогда его называют общим.
Особенности строения оптического кабеля
Этот современный кабель имеет особое конструктивное строение. Его образуют тончайшие проводки, а отделяет их друг от друга специальное покрытие.
Эти проводки являются проводниками оптических лучей, переносящих информацию при прохождении через кремниевые сердечники, имеющиеся у каждого волокна. Кроме сердцевины у волокна имеется оптическая оболочка, защита, буферное покрытие.
Составными волоконно-оптического кабеля являются такие элементы, как центральный сердечник, оболочка, которая его окружает.
Если за основу построения сети взять оптический кабель, появится возможность соединить устройства, значительно удаленные друг от друга
Как и сердечник, “рубашка”состоит из стекла, но такой параметр, как преломление света у него меньше. Световые лучи, отражаясь от стекла, расходятся по сердечнику, но за его пределы не выходят.
Экранирование
Существует несколько основных способов экранирования сетевых элементов:
- FTP – защитное экранирование осуществляется фольгой.
- F2TP – двойной экран из фольги.
- S/FTP – каждый из проводников покрыт фольгой.
- STP – каждая из жил и весь кабель покрыты фольгой.
- U/STP – каждая из жил по отдельности покрыта фольгой.
- SF/UTP – кабель покрыт двумя слоями защитного покрытия – оплетку и фольгу.
Наиболее защищенным является SF/UTP. Однако его использование целесообразно только в местах, существенно подверженных электромагнитным колебаниям. Например, если рядом проходят уличные, высоковольтные линии. Маркировка об экранировании по стандарту наносится на пластиковый защитный слой. На обозначении это первые два символа перед знаком дроби.
Важно. Экранирование обязательно, если кабель прокладывается неподалеку от силовых линий
В таком случае лучше выбрать кабель с экранированием класса FTP и выше. Поскольку любые силовые линии являются источниками электромагнитного поля, при передаче сигнала требуется максимально защитить его от помех.
Программирование slave — DPRAM
С точки зрения программы, slave устроен типичным для микроконтроллеров способом — есть некая область памяти, мы можем ее читать и писать в нее. В случае с Infineon она маппится на адресное пространство МК, в случае с микрочипом к ней надо обращаться по SPI. Первые 4 килобайта (до 0x1000) — регистры, имеют специальное назначение описанное в стандарте ethercat, дальше идет пользовательская память где будут оказываться те данные которые пришли от мастера и куда надо помещать те данные которые к мастеру уходят.
Конкретно на XMC4800 этой пользовательской памяти 8 килобайт
Интересно что к этой памяти (а значит и настраивать все параметры обмена с помощью регистров) может обращаться как микроконтроллер слейва, так и мастер посылая EtherCAT пакеты. Логично что одновременный доступ двумя сторонами чреват гонками данных, но о том как это решено чуть позже.
Регистры описаны в даташите (в моем случае в даташите на XMC), упомяну самые интересные:
- 0x000 — TYPE = 0x98 (чтобы убедиться что связь вообще есть можно прочитать нулевой байт)
- 0x010 — STATION_ADR, логический адрес узла (мастер может обращаться к конкретному слейву либо с помощью его номера в топологии, либо по вот этому логическому адресу)
- 0x040 — RESET_ECAT, мастер может удаленно перезагрузить засбоивший слейв.
- 0x100 — DL_CONTROL, управление портами (открыт\закрыт)
- 0x110 — DL_STATUS, состояние портов (есть ли линк)
ну и хватит наверное. Подробности в документации.
FMMU
Рассмотрю еще одну концепцию Ethercat, которая обеспечивает магию команд LRW. Это Fieldbus Memory Management Unit (FMMU). Она совсем простая. Проще SyncManagerов, да. Мы просто указываем область памяти в пространстве слейва, какому логическому адресу она соответствует и флаг пишет туда слейв или читает оттуда. Ах да, адресуется она с точностью до бита а не до байта, так что не повторяйте моей ошибки, если хотите работать с целым числом байтов, то StartBit ставьте 0, а EndBit — 7.
Если взять пример про который я сказал в самом начала, когда мы одной командой прочитали данные сотни датчиков и дали уставки сотне моторчиков. На каждом из датчиков мы используем FMMU0 установив физический адрес в 0x1000 (ну или где мы храним показания датчика), а логический адрес в , размер 4 байта, ну и направление READ. На каждом из моторчиков мы используем FMMU0 установив физический адрес в 0x1000 (ну или где мы будем хранить уставку скорости), а логический адрес в , ну и направление WRITE. Теперь мастер может отправить один LRW пакет с логическим адресом 0x12345678, размером 800 байт, во вторую половину которого он запишет все уставки. А по приходу ответа прочитает из первой половины данные всех датчиков. Теоретически, моторчики могут даже читать данные которые отправил датчик, если находятся после него в топологии (так называемый slave2slave communication), но мы таким не заморачивались.
Разумеется, одно устройство может использовать несколько FMMU чтобы и писать и читать данные, ну и стоит настроить SyncManagerы на соответствующие адреса.