一、概述
Pyxos FT(自由拓撲)平臺是美國埃施朗(Echlon)公司的最新一代嵌入式控制網(wǎng)絡平臺,利用Pyxos FT 平臺能夠開發(fā)出和遠程傳感器、執(zhí)行器相互通訊的智能設備和控制器。用戶可將Pyxos FT 平臺可作為一種低成本、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)絡延伸到更廣泛、更多種多樣的傳感器和執(zhí)行器領域。
利用Pyxos FT平臺能夠取代現(xiàn)有的布線方式或者更安規(guī)的布線解決方案,這只需要一對雙絞線就可以實現(xiàn)?;?/span>Pyxos FT 平臺的嵌入式控制網(wǎng)絡能夠降低產品安裝、維護和總生命周期成本。
Pyxos FT 芯片是一個簡單、小型而且低成本的元器件,用于Pyxos FT 嵌入式控制網(wǎng)絡應用的開發(fā)。在Pyxos FT 網(wǎng)絡中,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 平臺的通訊協(xié)議。本章節(jié)將介紹Pyxos 平臺和技術。
二、I/O總線
Pyxos FT 網(wǎng)絡是一個低成本的、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,它允許主控制器和主控制器所關聯(lián)的I/O設備之間無需分散的接線便可實現(xiàn)通訊。確切的說,只需要一根線纜將所有設備連接在一起,而不是原先需要從主控制器單獨布線連接到每一個I/O設備。
I/O總線通常會有簡單的控制策略,例如,一個主控制器管理多個底層傳感器和執(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,每一個傳感器和執(zhí)行器之間不能直接相互通訊。
和對等式(peer-to-peer)網(wǎng)絡不同,由于所有的通信都需要通過主控制器實現(xiàn),因此I/O總線通常不能用于設備數(shù)量較多的大型網(wǎng)絡。然而,用戶可以利用多個主控制器(每一個主控制器都帶有自己的獨立I/O總線)之間的相互通信來創(chuàng)建大型的網(wǎng)絡。主控制器和主控制器之間的通信通常利用控制網(wǎng)絡實現(xiàn),例如這可以是基于LonWorks技術的網(wǎng)絡。
I/O總線的核心是管理網(wǎng)絡通訊的網(wǎng)絡收發(fā)器。
三、網(wǎng)絡收發(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。這個選擇是以平衡設計限制為基礎的,如:
·傳輸速度
·可確定性
·安裝成本
·組件成本
當前,沒有任何一種通信技術能夠完全將這些設計限制實現(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等式控制網(wǎng)絡低廉。
Pyxos FT 平臺以能夠管理I/O總線網(wǎng)絡的網(wǎng)絡收發(fā)器(即Pyxos FT 芯片)為基礎。盡管網(wǎng)絡類型是I/O總線,實際上Pyxos FT 網(wǎng)絡能夠支持以下網(wǎng)絡拓撲結構:
·總線拓撲結構(Bus topology):所有設備通過網(wǎng)絡分支連接到一堆傳輸線纜上。
·自由拓撲結構(Free topology):所有設備可以采用任何方法連接在一起。
當把Pyxos FT 芯片用作主控制器的網(wǎng)絡收發(fā)器時,我們稱這個主控制器為Pyxos Pilot;當把Pyxos FT 芯片用作底層傳感器或者執(zhí)行器的網(wǎng)絡收發(fā)器時,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)絡中的主控制器。Pyxos Pilot 控制著網(wǎng)絡行為,并對所有傳感器和執(zhí)行器的I/O進行管理。
雖然Pyxos FT 芯片已經能夠管理網(wǎng)絡通信,但Pyxos Pilot 仍然需要一個主處理器和固件應用程序來管理網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)和Pyxos Pilot 的行為。Pyxos Pilot 還能夠控制網(wǎng)絡中Pyxos Point的增加和移除。圖1表示了Pyxos Pilot的基礎結構圖。