Jump to content

    
Sign in to follow this  
pavlovconst

Можно ли 1G Ethernet по бекплейну

Recommended Posts

19 minutes ago, sysel said:

Бекплен стандарта PXI/PXIexpress буквально кишит микросхемами

Такой подход у National Instruments :unknw:. PXIе - это их "корпоративный" стандарт, поэтому сделали так, как ИМ было удобно. А издержки заложены в стоимость шасси.

Share this post


Link to post
Share on other sites
36 minutes ago, sysel said:

Бекплен стандарта PXI/PXIexpress буквально кишит микросхемами, в том числе BGAшными PCI-E 2.0 свитчами. Плата у них миллиметров 5 толщиной для механической стабильности этой конструкции.

national instruments - те ещё затейники. обколются своими лабвиндоусами...

а вот usb как-то не очень надёжно выглядит в качестве транспорта в модульных системах, какие у него плюсы по сравнению с тем же езернетом в таком применении?

 

добавлю ещё немного оффтопа,

vmeшные крейты на помойку потихоньку тащат, и вокруг уже всякое microTCA, у которого по размерам на морду только пара разъёмов db9 с трудом влезет, а из-за кучерявых интерфейсов внутри, встречаются модули у которых с одной стороны лишь несколько io или аж целым одним шаговым двигателем управлять может, а внутри зато жирный zinq, потому что pcie на бэкплэйне.

тоже тут надо сделать нечто с очень уж большим количеством не особо быстрого io, шаговых двигатетей, релюшек, неспешной измериловки и т.д. По скорости в качестве интерфейса не то что КАМАКа, одного SPI бы хватило на весь крейт в качестве интерфейса. ну и контроллер крейта какой-нибудь с езеркатом/езернетом.

так вот нет ли какого более менее современного небыстрого магистрально-модульного стандарта типа под евромеханику, без многогигабитных последовательных или 64х разрядных параллельных интерфейсов на заднице, чтобы и свой бэкплэйн не изобретать (а может даже какие модули/контроллеры готовые взять получится) и чтобы в простых модулях не получалось, что интерфейсная часть до бэкплейна на порядки сложнее и дороже самой смысловой части модуля.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 5/29/2020 at 5:38 PM, _pv said:

national instruments - те ещё затейники. обколются своими лабвиндоусами...

а вот usb как-то не очень надёжно выглядит в качестве транспорта в модульных системах, какие у него плюсы по сравнению с тем же езернетом в таком применении?

 

добавлю ещё немного оффтопа,

vmeшные крейты на помойку потихоньку тащат, и вокруг уже всякое microTCA, у которого по размерам на морду только пара разъёмов db9 с трудом влезет, а из-за кучерявых интерфейсов внутри, встречаются модули у которых с одной стороны лишь несколько io или аж целым одним шаговым двигателем управлять может, а внутри зато жирный zinq, потому что pcie на бэкплэйне.

тоже тут надо сделать нечто с очень уж большим количеством не особо быстрого io, шаговых двигатетей, релюшек, неспешной измериловки и т.д. По скорости в качестве интерфейса не то что КАМАКа, одного SPI бы хватило на весь крейт в качестве интерфейса. ну и контроллер крейта какой-нибудь с езеркатом/езернетом.

так вот нет ли какого более менее современного небыстрого магистрально-модульного стандарта типа под евромеханику, без многогигабитных последовательных или 64х разрядных параллельных интерфейсов на заднице, чтобы и свой бэкплэйн не изобретать (а может даже какие модули/контроллеры готовые взять получится) и чтобы в простых модулях не получалось, что интерфейсная часть до бэкплейна на порядки сложнее и дороже самой смысловой части модуля.

Продолжу флейм.

Идея собрать модульную систему на USB возникла как раз потому, что для простых модулей (вроде описанного Вами модуля управления шаговым двигателем) удобно и экономически оправдано использовать дешевый микроконтроллер, а не ПЛИС с PCI/PCIexpress-ом. Сейчас уйма дешевых микроконтроллеров с поддержкой USB (которые 12 Мбит), да и USB не особо требователен к памяти микроконтроллера, микросхемы хабов тоже стоят копейки. Микроконтроллеры с USB 2.0 подороже будут и реже встречаются, но тоже уже не экзотика.

Насчет Ethernet-а и конечной стоимости: если поднимать TCP/IP стек на приличной скорости на МК встаёт вопрос производительности ядра и объёма ОЗУ. Можно, конечно, делать обмен Ethernet-фреймами и делать самобытный протокол подтверждений и ретрансляций.

Насчет сомнений по надёжности USB: имею субъективное мнение, что всему виной житейский опыт использования дешевых китайских кабелей и разведенных "лапшой" USBшек от метеринской платы к передней панели корпуса ПК. Хотя, я могу ошибаться.

Share this post


Link to post
Share on other sites

с usb может конечно и от дешевых китайских кабелей, но вот железки с usb которые иногда впадают в непонятное состояние которое лечится только передергиванием usb вместе с питанием мне вполне попадались, а так же и перехоники usb->serial которые у виндов синий экран вызывали если его выдернуть когда порт открыт.

и со стороны хоста тоже геморроя больше по сравнению с езернетом.

но если уж колхозить свою модульную систему на USB, по механике я бы на mini PCIe посмотрел, USB там есть, если конечно размеры 30х50мм не смущают. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, _pv said:

 

но если уж колхозить свою модульную систему на USB, по механике я бы на mini PCIe посмотрел, USB там есть, если конечно размеры 30х50мм не смущают.

 

Я первоначально спрашивал о существовании стандарта модульных систем, где применяется USB в качестве основного стандарта для обмена данными между вычислителем и модулями ввода-вывода. "Колхозить" - этот вариант никогда не исключен. Но когда есть готовый стандарт, отпадает множество механических, электрических и идеологических вопросов, на которые уже в тексте документа ответили "умные дяди", прошедшие по полю из граблей. При самобытном проектировании, по полю из граблей придётся идти самому.

Насчет USB: https://www.ni.com/ru-ru/shop/select/compactdaq-chassis. Пряморукая реализация позволяет использовать его в серьёзных измерительных приборах. (Да простит меня Бог за то, что сотворил себе кумира в виде NI, хоть и с их софтом плотно не работал, но железки у них классные).

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 6/1/2020 at 12:37 PM, sysel said:

Насчет Ethernet-а и конечной стоимости: если поднимать TCP/IP стек на приличной скорости на МК встаёт вопрос производительности ядра и объёма ОЗУ. Можно, конечно, делать обмен Ethernet-фреймами и делать самобытный протокол подтверждений и ретрансляций.

18 hours ago, _pv said:

с usb может конечно и от дешевых китайских кабелей, но вот железки с usb которые иногда впадают в непонятное состояние которое лечится только передергиванием usb вместе с питанием мне вполне попадались, а так же и перехоники usb->serial которые у виндов синий экран вызывали если его выдернуть когда порт открыт.

и со стороны хоста тоже геморроя больше по сравнению с езернетом.

но если уж колхозить свою модульную систему на USB, по механике я бы на mini PCIe посмотрел, USB там есть, если конечно размеры 30х50мм не смущают. 

А нет ли чего-нибудь такого-же, но с перламутровыми пуговицами RS-485/RS-422?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 5/29/2020 at 4:38 PM, _pv said:

оже тут надо сделать нечто с очень уж большим количеством не особо быстрого io, шаговых двигатетей, релюшек, неспешной измериловки и т.д. По скорости в качестве интерфейса не то что КАМАКа, одного SPI бы хватило на весь крейт в качестве интерфейса. ну и контроллер крейта какой-нибудь с езеркатом/езернетом

Так возьмите тот же EtherCAT и наберите себе I/O из стандартных модулей, который подключите к своему процессорному модулю, хоть на RPi. И никаких бекплейнов не нужно. Можете там получить и шаговики и измериловку и CANopen с RS232/RS485 вдобавок.

Собственно поэтому в MicroTCA и VPX с I/O уже никто особо не заморачивается - это все отдано на откуп индустриальным шинам.

 

ПС кстати знаю не одну фирму, у которых EtherCAT по бекплейну бегает. Но они это не афишируют :-).

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, syoma said:

Так возьмите тот же EtherCAT и наберите себе I/O из стандартных модулей, который подключите к своему процессорному модулю, хоть на RPi. И никаких бекплейнов не нужно. Можете там получить и шаговики и измериловку и CANopen с RS232/RS485 вдобавок.

Просто ethercat для каждого "модуля" с IO или шаговиком слишком кучеряво получается, опять же не решается проблема с питанием и механикой для самопальных модулей, пластмассовые корпуса на DIN рейку и отдельное питание каждому выглядит некрасиво.

То есть ethercat это замечательно, но уровнем повыше, для межсоединения "крейтов", а вот снизу хотелось бы что-нибудь совсем простое, вроде не к ночи упомянутого выше compactdaq, c db-15 разъёмом на бэкплэйне, но каким-нибудь примитивным интерфейсом SPI / RS485.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Возвращаясь к езернету. А как принято подключать трансформаторы для работы 1000BASE-T по бэкплейну? 

Вот как обычно делается, у трансформатора средняя точка, направленная наружу (в сторону кабеля), терминируется по боб смиту на корпус (shield). Опорный полигон земли (GND) под дискретным трансформатором тоже заканчивается и коротенькое расстояние от транса до внешнего разъема дифпары ведут без опоры.

А тут между модулями бэкплейн, длина дорожек для конкретики ну пусть 10-20 см. И разъемы по vita46, которые состоят из набора печатных плат с согласованным волновым 100 Ом и с опорной землей в самом разъеме. И вот тут возникают варианты как поступить:

1) Если "как всегда" сделать вырезы опорного полигона GND после трансформаторов на модулях и бекплейне - получим минимум 2 перехода дифпар на опорный слой и с него (итого 4 split planes в разъеме), что плохо. И терминация на корпус как-то ни к месту.

2) Если средние точки трансформаторов терминировать с двух сторон на GND и дифпары по всему бэкплейну вести относительно опорного GND, то на первый взгляд все хорошо, межмодульный обмен согласован. Но никогда не видел, чтобы так делали, никаких аппноутов, что несколько настораживает. Может, раньше просто не запомнилось за ненадобностью. Смущает, что в будущем нельзя будет передумать и переставить этот канал на работу во внешний мир.

3) Несколько езернетов должны пройти про бэкплейну и выйти в большой жестокий мир на витую пару, значит их в модуле терминируем на корпус, а как правильнее выполнять разводку бэкплейна в части опорного слоя земли? Резать или нет? 

Стандарты vita46(.6) больше про serdes и такой вопрос там умалчивается. Уверен, что 20 см это не 100 метров и все будет работать, но хочется сделать правильно. Буду рад советам или ссылке на гидлайн.

Развязку конденсаторами вместо трансформаторов предлагать не надо, с двух сторон линии будут трансформаторы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

мы пользуем 3U cPCIserial бекплэйны покупные, а железо корпуса евромех, а модули делаем сами, получается полупокупное, полукастомное решение, сравнительно не дорого. например в управляющем слоте стоит фпга с процом и 10портовый гигабитный свич от марвела, 5 портов смотрят наружу, 4 в бекплейн до ведомых модулей, 1 в управляющий проц. (в стандарте бэкплэйна это линии sata, pcie и тп, дифпары точка точка) мы их пользуем для медного енета. Трансформаторы пользуем компактные в bga исполнении, вроде от Pulse inc. там как раз есть сборки на 1 разъем и на 4 разъема

Share this post


Link to post
Share on other sites
10.06.2020 в 22:19, bloody-wolf сказал:

... 4 в бекплейн до ведомых модулей, 1 в управляющий проц. (в стандарте бэкплэйна это линии sata, pcie и тп, дифпары точка точка) мы их пользуем для медного енета. Трансформаторы пользуем компактные в bga исполнении, вроде от Pulse inc. там как раз есть сборки на 1 разъем и на 4 разъема

Ага, значит у вас по бэкплейну гигабитный езернет без проблем идет с опорным слоем GND. А куда вы подключаете внешнюю среднюю точку трансформатора (которая с резисторами 75 Ом и конденсатором), GND или корпус?

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 hours ago, sorok-odin said:

Ага, значит у вас по бэкплейну гигабитный езернет без проблем идет с опорным слоем GND. А куда вы подключаете внешнюю среднюю точку трансформатора (которая с резисторами 75 Ом и конденсатором), GND или корпус?

в землю с обоих концов, но через 2МОм  и‖1000пФ/2кВ , тащем то стандартное подключение вроде.

погуглите Pulse H5400NL and H5401NL transformers, из этой же серии у них есть и на 1 порт вроде, но тут могу соврать, давно ставили.

т.е. у нас по бекплейну бегает честный медный трансформаторный езернет. только вместо витой пары у нас бекплейн. С одной сторгоны он утыкается в марвеловский свич через 4-портовую физику от микросеми, а с другой стороны на слейвах - в 88е1512 физику. честный гигабит.

 

и в предыдушем посте я спизданул малек, у нас действительно cPCI serial но в этом стандарте уже заложены 4 порта гигабита для ведомых модулей, это помимо экспресс писи и сата и тп.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часов назад, bloody-wolf сказал:

в землю с обоих концов, но через 2МОм  и‖1000пФ/2кВ , тащем то стандартное подключение вроде.

погуглите Pulse H5400NL and H5401NL transformers

мм, стандартное подключение у физики на GND, а со стороны кабеля таки на корпус (который shield), в даташите на ваш pulse так и нарисовано. 

Ну я вас понял (режим телепата), путаница в терминах земля/корпус/заземление, у вас как на картинке, потом вместо кабеля по бэкплейну идут дифпары с волновым 85-100 Ом относительно опорного GND (ну как положено для sata и pcie). Спасибо, примерно это я и хотел услышать.

image.thumb.png.c1791770e2a378a9b80db245f658ebae.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

да, но только повторюсь, в бекплейне cPCI-serial есть прям выделенные диффпары именно под езернет 4пары х 4 слота, и дополнительно еще всякие писи-е и сата.

Собственно работает и вполне годно работает. Довольно часто перетыкивали платы, на этапе отладки, на удивление разъемы таки достойно справились. только обжимка на них дорогая, пресс-тул, пришлось свое точить малость =), т.к. разъемы под запрессовку.

 

Для одного порта ставили это

HX5610NL тоже от Pulse

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this