Un commutateur Ethernet pour tous les cas de figure !
Volker Goller, European Manager, Real-Time Ethernet Solutions, chez Innovasic, explique : "certains croient que notre REM est en fait un commutateur à trois ports car habituellement, en plus des deux ports Ethernet, vous avez également besoin d’un port local pour connecter le commutateur à un microcontrôleur. Mais avec le fido5000, nous apportons une autre solution. La liaison du microcontrôleur ne passe pas par l’interface MII typique mais par un bus de processeur."
Ce type de connexion offre deux avantages. Premièrement, elle est plus rapide avec une bande passante allant jusqu’à 16 Mo/s entre le REM et le microprocesseur. Ainsi, il est également possible d’implémenter la technologie propriétaire PriorityChannel. Deuxièmement, grâce à cette solution, il n’est plus nécessaire d’utiliser de microcontrôleur avec des adresses MAC Ethernet, ce qui offre une liberté beaucoup plus grande pour le choix du microcontrôleur.
La technologie PriorityChannel offre une large bande passante mémoire associée à la capacité d’interrompre un transfert de données en cours pour envoyer ou recevoir un autre paquet de plus haute priorité, puis de reprendre le transfert de données initial sans problème. Avec cette technologie, toutes les techniques nécessaires sont regroupées pour garantir le traitement prioritaire des messages en temps réel dans le commutateur et dans le microcontrôleur. Les produits qui l’utilisent peuvent même être certifiés CLASSE III avec le Security Tester Level 1.
Pour l’implémentation des protocoles PROFINET IRT, EtherCAT, EtherNet/IP, SERCOS et POWERLINK pris en charge, une forte capacité d’adaptation du commutateur est requise.
Grâce à ses capacités de programmation, ce REM peut se transformer en un commutateur PROFINET IRT ou un commutateur SERCOS, EtherCAT, EtherNet/IP ou POWERLINK. La configuration est toujours chargée dans le circuit au démarrage du système et définit son fonctionnement. Les détails sont extraits depuis le pilote existant en langage C. Egalement spécifique à chaque protocole, ce pilote peut être adapté très efficacement à toute pile de protocoles déjà présente.
En tant que commutateur à circuit intégré, ce REM prend en charge les couches les plus basses du protocole correspondant, celles qui sont les plus proches du matériel informatique. Les couches de protocole supérieures sont représentées sur le microcontrôleur. Du fait que le REM assume toutes les tâches sous contrainte temporelle, la charge de traitement du microcontrôleur est considérablement réduite.
De par sa grande flexibilité, ce commutateur est capable de prendre en charge d’autres protocoles, sans modification de la puce.
"C’est justement pour cela que notre REM a été mis au point," confirme Volker Goller. "Et c’est pourquoi PROFINET IRT a été implémenté en tant que premier protocole, car il impose des exigences élevées à un commutateur. Le REM se base sur une mise en œuvre conforme de la norme IEEE 1588 pour la synchronisation d’horloges, ce qui exige une surveillance exacte de l’horodatage des paquets, et avec la fragmentation indiquée au point V2.3 de la spécification, il est conçu pour l’avenir. La fragmentation consiste à scinder de longues trames Ethernet en des trames courtes afin d’améliorer la latence des paquets en temps réel. Ainsi, on anticipe déjà des concepts pour de nouvelles normes comme l’IEEE TSN. Le mode prioritaire proposé ici est quelque peu différent, mais le REM dispose d’une capacité d’adaptation suffisante pour prendre en charge les deux types de fonctionnement."
Aujourd’hui, ce commutateur est d’ores et déjà prêt pour la norme IEEE TSN (Time Sensitive Networks) pour ce qui est de la norme encore en cours de développement. Un travail continu en collaboration avec les développeurs de l’IEEE permettra de réagir suffisamment tôt pour mettre en œuvre le TSN sur le REM.
Des protocoles issus d’autres secteurs de l’industrie, comme l’IEC61850, pourront aussi être pris en charge à long terme. D’une part, le REM offre les performances nécessaires avec l’interface bus rapide et l’option Gigabit. D’autre part, des extensions comme les protocoles de redondance PRP et HSR, qui doivent être utilisés de préférence avec le 61850, peuvent être mises en œuvre avec l’architecture REM flexible.
"Pour nous, le REM constitue un formidable pas en avant vers la réalisation de notre vision : donner le libre choix de la pile, du microcontrôleur et du protocole," affirme Volker Goller.
www.innovasic.com/fido5000-rem-switch
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