Подключение микроконтроллера к оптоволоконной кабелю. Как? Опции

[Arjun]

1) Делаем АСУТП на EtherCAT.
2) Для большей помехоустойчивости решили, что EtherCAT будет на оптоволокне, а не на коаксиале или витой паре.
3) Есть такие вот микроконтроллеры со встроенным интерфейсом EtherCAT


Только проблема в том, что этот интерфейс MII-порт. Т.е. реализует канальный (если не выше) уровень модели OSI

А как "физику" к нему прицепить? И что взять в качестве "физики"? И есть ли MCU со встроенной "физикой" чтобы волокно прям к ножке процессора можно было присоединять
И "физика" для оптики и витой пары разная же?

Простите за возможно глупые и наивные вопросы.
Я новичок в подключении оптики к встроенному EtherCAT интерфейсу MCU

[_pv]

EVB-LAN9252-DIGIO

[LII]

И есть ли MCU со встроенной "физикой" чтобы волокно прям к ножке процессора можно было присоединять

Оптоволокно это стеклянная или пластиковая нить, по нему свет идет. Сами подумайте, как можно оптоволокно подсоединить к ножке процессора? Сначала нужно преобразовать оптический сигнал в электрический, а его уже можно подавать на процессор. Для этого используют трансиверы.

[k155la3]

. . . .Для этого используют трансиверы.

Это понятно, ТС имел ввиду некий модуль самого "нижнего" физ. уровня, который имеет 2 пина Rx+Tx соединяемые с контроллером.
А трансивер - встроенный в процессор.

[LII]

А трансивер - встроенный в процессор.

Трансивер преобразует оптический сигнал в электрический. Что, у процессора будет разъем под оптический патчкорд? Если ТС имеет ввиду не микросхему, а плату, тогда конечно, на плате может быть и трансивер.

Сообщение отредактировал LII - Dec 2 2017, 15:59

[Arjun]

Трансивер преобразует оптический сигнал в электрический.

И этот электрический сигнал можно напрямую заводить на MCU?

[Огурцов]

покупайте китайские модули sfp, дальше проще
я отказался - оптика это только лишь для совсем отвратительных условий
это когда у вас с одного конца сварка, а с другого - плазма, и всё вокруг дымит и сверкает
для 99% случаев медного эзернета достаточно, зачем себе гимора с оптикой добавлять


Сообщение отредактировал Огурцов - Dec 2 2017, 17:32

[яман-тау]

покупайте китайские модули sfp, дальше проще
я отказался - оптика это только лишь для совсем отвратительных условий
это когда у вас с одного конца сварка, а с другого - плазма, и всё вокруг дымит и сверкает
для 99% случаев медного эзернета достаточно, зачем себе гимора с оптикой добавлять

А расстояния как преодолеваете?

[Arjun]

покупайте китайские модули sfp, дальше проще
я отказался - оптика это только лишь для совсем отвратительных условий
это когда у вас с одного конца сварка, а с другого - плазма, и всё вокруг дымит и сверкает
для 99% случаев медного эзернета достаточно, зачем себе гимора с оптикой добавлять

Я просто не знал, что стыковка оптики к микроконтроллеру настолько сложна по сравнению с подключением витой пары или коаксиала

А расстояния как преодолеваете?

Кстати да. "По меди" 100Мбит/с ЕМНИП только до 100 метров?
А у нас и до полкилометра связи есть

Сообщение отредактировал Arjun - Dec 2 2017, 18:48

[Огурцов]

А расстояния как преодолеваете?

аргумент убедительный - так бы и сделал, а пока rs485(лучше 422)
был один вариант, но клиент отказался, типо сложно тянуть оптику, что на самом деле где-то так и есть
был другой вариант, рекордный по безумию тз - триста метров мобильного оптоволокна
сделать, конечно, сделали, но пользоваться, сами понимаете, этим выкидышем никто не стал, ибо невозможно

вот есть идея лучше - увеличить дальность медного эзернета, раза в три-пять, как-то бы найти время поэкспериментировать

Сообщение отредактировал Огурцов - Dec 2 2017, 19:08

[k155la3]

. . . .
вот есть идея лучше - увеличить дальность медного эзернета, раза в три-пять, как-то бы найти время поэкспериментировать

В прошлом веке мы использовали (на 10 Мбит, правда) блоки на основе РЧ-"модемов", российского производства, кажется "компан", уже и
не помню как называется. Между полукомплектами расстояние до 2.5 км. (РЧ-коаксиал) В качестве интерфейса - 15-пиновый кабель для
"внешнего" трансивера. Судя по тому, что сделано через радиочастоту (кажется 70-100 МГц) то реализация более просым методом
невозможно. А возможно - просто надо было создать прибор для отмывки средств
Посмотрите как реализуется Profibus

[Огурцов]

РЧ-"модемов"

тут есть прямое решение - dsl-модем и 300 метров полевика, но начальники ж все поголовно гении - оптоволокно моднее полевика
кроме того уже объективно - цена, не все модемы на -40, и беда с конструктивом

Сообщение отредактировал Огурцов - Dec 2 2017, 20:54

[k155la3]

тут есть прямое решение - dsl-модем и 300 метров полевика, но начальники ж все поголовно гении - оптоволокно моднее полевика
кроме того уже объективно - цена, не все модемы на -40, и беда с конструктивом

У оптоволокна (для промышленно-магистрального применения) есть один большой плюс.
Оно не боится грозы, и прчих вселенских электромагнитных проблем, аварий по электике, помех и перетоков, ошибок в кроссировке на 220/380.
DSL после гроз, (с длинными линиями) выгорают "нараз", из тех, что покупают - китайско-бытового назначения.
Возможно есть девайсы промышленно-военного уровня, но я такого не видел.

[Tarbal]

Я с этим не заморачиваюсь.
https://www.fs.com/products/11552.html?curr...AiABEgLvuvD_BwE

https://www.perle.com/products/sfp-optical-transceiver.shtml

[Огурцов]

У оптоволокна (для промышленно-магистрального применения) есть один большой плюс.

и два минуса
- попробуйте размотать и смотать 300 метров более одного раза, особенно в снег, дождь и мороз
- если полевик порвут, то его можно умирая сжать зубами, а что вы сделаете с оптикой ? её и за столом в тепле не так просто обжать

DSL после гроз, (с длинными линиями) выгорают "нараз", из тех, что покупают - китайско-бытового назначения.

всё выгорает, если без защиты
а защиту встраивать дважды невыгодно и технически неудобно
поэтому защиту, у кого не выгорает, ставят рядом с модемом

[khach]

А кто-нибудь ethercat под SFP (Small form-factor pluggable transceiver) трансиверы встречал? Тогда можно и оптику, и медь использовать, в зависимости какой модуль трансивера воткнуть.
На демобордах от LAN9252 места под разьемы SFP предусмотрены, но надо паять самому.

[Огурцов]

А кто-нибудь ethercat под SFP (Small form-factor pluggable transceiver) трансиверы встречал? Тогда можно и оптику, и медь использовать, в зависимости какой модуль трансивера воткнуть.
На демобордах от LAN9252 места под разьемы SFP предусмотрены, но надо паять самому.

и сразу же напрашивается следующий вопрос - как подключить 40g к stm32 mega88

[khach]

и сразу же напрашивается следующий вопрос - как подключить 40g к stm32 mega88

У LAN9252 интерфейсная шина к контроллеру конфигурируемая, можно ужаться до 8 бит. Датаграммы для целевого адреса на езеркате лежат в фифошке, так что их можно вычитывать и разгребать "медленно и печально", главное флуд пакетами на целевой адрес низкоскоростного устройства не допускать.
А что такое 40G? если скорость, то LAN9252 вроде только 100М поддерживает. А SFP модулям скорость возможно надо жестко задать через их цифровой интерфейс управления, хотя модулям для меди это кажется ненадо.

[Arjun]

и два минуса
- попробуйте размотать и смотать 300 метров более одного раза, особенно в снег, дождь и мороз
- если полевик порвут, то его можно умирая сжать зубами, а что вы сделаете с оптикой ? её и за столом в тепле не так просто обжать

Ну у нас такой проблемы нет. У нас стационарная прокладка. Как кабель положили - так он и будет лежать сотни лет

и сразу же напрашивается следующий вопрос - как подключить 40g к stm32 mega88

Насколько мне известно, езеркат пока что не то что 40G не поддерживает, он даже 1G не поддерживает

Максимум что из него (на данный момент) можно "выжать" - это 100 Мбит/с

[Огурцов]

Ну у нас такой проблемы нет. У нас стационарная прокладка. Как кабель положили - так он и будет лежать сотни лет

тут правильно было замечено - оптику прокладываем по улице, чтобы не ловить молнии и статику
но внутри-то здания - зачем ? или у вас какой-то дата-центр с гигабитами ? так и то вся эта оптика как начнётся, так и закончится внутри серверной
не, даже при одинаковой стоимости, даже дешевле меди будет оптика, ну её нафиг по обслуживанию, оптика только для отдельных случаев

Максимум что из него (на данный момент) можно "выжать" - это 100 Мбит/с

а почему все зациклились на эзеркате ? возьмите два 7820, rxd в txd - вот вам и эзеркат, на ровном месте и за пять копеек

можно ужаться до 8 бит

блин, это шутка была
не, я конечно достаточно без башни для попробовать все это дело в эстээмку воткнуть, но это просто прикольно, а польза какая ?

[khach]

но внутри-то здания - зачем ? или у вас какой-то дата-центр с гигабитами ?

Ну например у наших знакомых витуха на станке с подвижным порталом просто протерлась от постоянных перегибов. Это кстати было мое первое знакомство с эзеркатом. При этом оно продолжало функционировать за счет избыточности петли, но давало столько ошибок... Поменяли на световод- 3 год полет нормальный. Но пришлось лепить медиаконверторы, т.к контроллер эзерката оптику "не умел".

не, я конечно достаточно без башни для попробовать все это дело в эстээмку воткнуть, но это просто прикольно, а польза какая ?

Ну иногда приходится лепить свой собственный узел эзерката, потому что например надо в систему встроить хитрый датчик. А родной интерфейс датчика например RS232. И данные с него нужны раз в секунду только. Поэтому даже на атмеге узел эзерката может иметь право на существование.

[Arjun]

тут правильно было замечено - оптику прокладываем по улице, чтобы не ловить молнии и статику
но внутри-то здания - зачем ?

Выше уже писал. Про ограничения на максимальную длину сегмента для меди.У нас до пол километра сегменты есть

а почему все зациклились на эзеркате ? возьмите два 7820, rxd в txd - вот вам и эзеркат, на ровном месте и за пять копеек

Можно поподробней?

[Огурцов]

Ну например у наших знакомых витуха на станке с подвижным порталом просто протерлась от постоянных перегибов.

одножильная к тому же ?
оптика тоже деградирует, реже и дороже

Поэтому даже на атмеге узел эзерката может иметь право на существование.

о! угораздило заложиться на эзеркат и теперь даже мега должна его уметь - нужно запомнить, хороший довод против

Выше уже писал. Про ограничения на максимальную длину сегмента для меди.У нас до пол километра сегменты есть

было бы очень интересно пробить 300..500 метров по меди, получается, что это достаточно типовая длина

[Arjun]

было бы очень интересно пробить 300..500 метров по меди, получается, что это достаточно типовая длина

Не понял.
Вы это к чему?
Я хотел сказать, что для медного езернету ограничения на длину сегментов 100 метров, а у нас есть расстояния до 500 метров. Поэтому и хотим заюсать оптику.
А Вы что имели в виду своей фразой?
Поясните

[Огурцов]

Я хотел сказать, что для медного езернету ограничения на длину сегментов 100 метров

на самом деле по стандарту - 105 метров
на самом деле по ds - 160 метров

А Вы что имели в виду своей фразой?

я имел в виду, что было бы очень интересно пробить 300..500 метров по меди
и никакой оптики
и никаких dsl-модемов
и никаких 485х с канами

Сообщение отредактировал Огурцов - Dec 3 2017, 19:13

[XVR]

2 ТС - на FPGA переходите, вот - https://www.altera.com/about/company/histor...erconnects.html
(Интересно, это чудище в реальной жизни появится, или так на бумаге и останется?)

[Corner]

я имел в виду, что было бы очень интересно пробить 300..500 метров по меди
и никакой оптики
и никаких dsl-модемов
и никаких 485х с канами

Надо раскачать до 9... 12 В и сделать частотную коррекцию. Кабель только STP. Использовать только конкретный кабель. Полиолефиновый дает до 1500 метров, ПВХ до 900 на 100М.

[Огурцов]

Надо раскачать до 9... 12 В и сделать частотную коррекцию.

нет, первое что нужно сделать - снизить тактовую, раза в два с половиной

Кабель только STP. Использовать только конкретный кабель. Полиолефиновый дает до 1500 метров, ПВХ до 900 на 100М.

ага, требования к кабелю надо включить
атож тут кан на 300 метров по сигнальному кабелю пытались подключить - не заработал почему-то к счастью

[Corner]

нет, первое что нужно сделать - снизить тактовую, раза в два с половиной

Сотка в полиолефиновом кабеле работает на 1,5 км. Правда, только в бухте на столе. Методика в предыдущем посте. Четыре СВЧ транзистора в раскачке дифф. усилителем. Если перейти на Манчестер или преобразование из 4 в 6 (совсем без постоянки), то дальность можно еще поднять. Но это уже не 100ТХ.

ага, требования к кабелю надо включить
атож тут кан на 300 метров по сигнальному кабелю пытались подключить - не заработал почему-то к счастью

Логично. Какие потери допустимы в кане? Какая частотная коррекция предусмотрена? У кана DC free преобразование есть? Завал фронтов на длинных словах как компенсировать?

[Огурцов]

Сотка в полиолефиновом кабеле работает на 1,5 км.

т.е. вообще ничего делать не надо ?
вообще-то, в эзернете регламентируется, как это, домен коллизий, который определяется длиной линии, или определяет
победить можно только снижая скорость передачи

Четыре СВЧ транзистора в раскачке дифф. усилителем

это сложно, нужен стандартный phy

[Arjun]

Сотка в полиолефиновом кабеле работает на 1,5 км. Правда, только в бухте на столе. Методика в предыдущем посте. Четыре СВЧ транзистора в раскачке дифф. усилителем. Если перейти на Манчестер или преобразование из 4 в 6 (совсем без постоянки), то дальность можно еще поднять. Но это уже не 100ТХ.

Ну это уже грязный хак. Может сработает, может нет. По стандарту гарантируют 100 метров и точка.

Вообще я так и не понял. Куда припаивать волокна из оптоволоконного кабеля и каким припоем.
В инете куча трансиверов Ethernet якобы со встроенным PHY 100Base-FX (оптика).
Но на вид это обычные микросхемы.
Как припаять стеклянное волокно к медной ножке микросхемы?

т.е. вообще ничего делать не надо ?
вообще-то, в эзернете регламентируется, как это, домен коллизий, который определяется длиной линии, или определяет
победить можно только снижая скорость передачи

А я слышал, что главная трабла - это не коллизии (в современных сетях коллизии они за редким исключением невозможны), а затухание и т.п.

[Corner]

В полном дуплексе коллизий не бывает.
ТСу: Вам нужны: МС физического уровня (PHY) с Fiber mode и SFP трансивер для преобразования из PECL/LVDS на выходе PHY в оптику (Fiber).

[Arjun]

В полном дуплексе коллизий не бывает.

Не в этом дело. Просто на шине всего два устройства: мастер и слейв. Поэтому коллизиям неоткуда взяться.

ТСу: Вам нужны: МС физического уровня (PHY) с Fiber mode и SFP трансивер для преобразования из PECL/LVDS на выходе PHY в оптику (Fiber).

Т.е. нужна не одно, а ДВА тела? А можете назвать конкретные марки для ясности?
И за кадром остался вопрос: куда стеклянный волосок то припаивать?
Не посом же 61 к ножке микросхемы?

В полном дуплексе коллизий не бывает.
ТСу: Вам нужны: МС физического уровня (PHY) с Fiber mode и SFP трансивер для преобразования из PECL/LVDS на выходе PHY в оптику (Fiber).

Сообщение отредактировал Arjun - Dec 5 2017, 17:45

[Massi]

https://www.youtube.com/watch?v=G6whRtvEyTo

[krux]

трындец, товарищи.
вы что, загуглить по ключевым словам "TOSA ROSA" не можете?
TOSA (передающая сборка электрооптического преобразования) и ROSA (принимающая сборка оптоэлектронного преобразования).
после чего какой-нибудь ходовой отечественный fti-optronic обеспечит 90% ваших потребностей.

[Arjun]

https://www.youtube.com/watch?v=G6whRtvEyTo

Там про оконцовывание кабеля.
А меня интересует собственно стык микросхемы и оптики.
А на видео уже готовый ящик с готовым блочным разъемом.
А мне интересно место где электричество превращается в оптику

трындец, товарищи.
вы что, загуглить по ключевым словам "TOSA ROSA" не можете?

Можем. Если бы знать такие слова

трындец, товарищи.
вы что, загуглить по ключевым словам "TOSA ROSA" не можете?
TOSA (передающая сборка электрооптического преобразования) и ROSA (принимающая сборка оптоэлектронного преобразования).
после чего какой-нибудь ходовой отечественный fti-optronic обеспечит 90% ваших потребностей.

Я чувствую Вы в теме и хорошо знаете как состыковать ножку микроконтроллера с якобы уже встроенной "физикой" и стеклянный волосок оптического кабеля?
Очень подробно и без употребления непонятного мне жаргона.
Просто я нуб в этом вопросе

[krux]

Я чувствую Вы в теме и хорошо знаете как состыковать ножку микроконтроллера

если вы не можете состыковать ножку микроконтроллера, то закажите разработку, в ветке Предлагаю работу

[Огурцов]

В полном дуплексе коллизий не бывает.

клянётесь, что при полном дуплексе в phy`е нет ни одного параметра, завязанного на 105 метров ?

ТСу: Вам нужны: МС физического уровня (PHY) с Fiber mode и SFP трансивер для преобразования из PECL/LVDS на выходе PHY в оптику (Fiber).

самый реальный и дешёвый вариант - spdif

А я слышал, что главная трабла - это не коллизии (в современных сетях коллизии они за редким исключением невозможны), а затухание и т.п.

затухание решается более толстым проводом

[krux]

клянётесь, что при полном дуплексе в phy`е нет ни одного параметра, завязанного на 105 метров ?

зачем клясться, когда есть спецификация 802.3?
если линия соответствует требованиям стандарта 802.3, и работает на полном дуплексе, то в отсутствии коллизий не может быть никакого сомнения by design.
с другой стороны, если вы захотели отступить от спецификации на некие не регламентированные "105 метров", то в случае неработоспособности, это целиком и полностью ваш косяк.

[Огурцов]

зачем клясться, когда есть спецификация 802.3?
если линия соответствует требованиям стандарта 802.3, и работает на полном дуплексе, то в отсутствии коллизий не может быть никакого сомнения by design.

во-первых вы уже противоречите требованиям стандарта, во-вторых, я спросил не про коллизии, а про параметры, а именно, про какие-нибудь задержки, аналоговые/цифровые фильтры, что-нибудь ещё...

[krux]

во-первых вы уже противоречите требованиям стандарта, во-вторых, я спросил не про коллизии, а про параметры, а именно, про какие-нибудь задержки, аналоговые/цифровые фильтры, что-нибудь ещё...

зачем спрашивать, если ты можешь прочитать полную документацию на стандарт в оригинале? а потом ссылаться на конкретные непонятные пункты в своем недопонимании этого стандарта?

[Zig]

А мне интересно место где электричество превращается в оптику

Например, в демо плате KSZ8041TL/FTL рисунок 2 на странице 7,
это черненькая штучка с надписью HFBR-5803.

[Arjun]

Вот спасибо мол человек
Сейчас буду глядеть.
Как же электричество превращается в свет. Где эта точка превращения

это черненькая штучка с надписью HFBR-5803.

Ни фейхуа себе
Она же по габаритам "мама роди меня обратно"
Раз в 50 больше самого чипа

И зачем только пишут "embedded PHY" когда к чипу ещё такую огромную байду нужно покупать, чтобы реализовать этот пи эйч ай

Сообщение отредактировал Arjun - Dec 6 2017, 16:14

[Огурцов]

зачем спрашивать, если ты можешь прочитать полную документацию на стандарт в оригинале?

зачем отвечать, если не хочется

[Kenav]

Взять трансивер Finisar например. SFP или SFP+. все зависит от длины волны и от кабеля оптоволоконного. Мультимодовый оптиковолоконый провод - малые расстояния.
Одномодовый - большое.
Дальше ставишь микросхему развязки 88у1111 marvell. Там на выходе MII or RMII . Дальше на контроллер с поддержкой Etherneta.
Это будет физический уровень. На контроллере мак уровень

[vladec]

Дальше ставишь микросхему развязки 88у1111 marvell. Там на выходе MII or RMII . Дальше на контроллер с поддержкой Etherneta.

Должно быть Вы имеете в виду Марвеловскую Аляску 88E1111, но она гигабитная и у нее не MII or RMII, а GMII и RGMII, а стало быть с обычным 100 мегабитным MAC-ом в контроллере ее не состыковать.

[Kenav]

Да. Вы правы. Если микроконтроллер с гигабитом только. MPC8343. Типа такого контроллера.

[Kenav]

Или DM9161. вроде написано с оптикой стыкуется. не пробовал.