【导读】i.MXRT1180作为恩智浦新一代跨界处置惩罚器，初次于工业场景中实现了双核异构架构与多和谈工业总线的深度交融。其300MHz Cortex-M33焦点卖力及时通讯调理，800MHz Cortex-M7焦点专注运动节制算法，共同内置的TSN互换机与EtherCAT从站节制器，可同时买通以太网与现场总线通道，为伺服体系提供单芯片级的多和谈兼容能力。联合高度集成的电源治理单位，该芯片将传统需要多颗芯片协作的伺服驱动架构压缩至单芯片方案，年夜幅降低体系繁杂度与物料成本。

i.MXRT1180作为恩智浦新一代跨界处置惩罚器，初次于工业场景中实现了双核异构架构与多和谈工业总线的深度交融。其300MHz Cortex-M33焦点卖力及时通讯调理，800MHz Cortex-M7焦点专注运动节制算法，共同内置的TSN互换机与EtherCAT从站节制器，可同时买通以太网与现场总线通道，为伺服体系提供单芯片级的多和谈兼容能力。联合高度集成的电源治理单位，该芯片将传统需要多颗芯片协作的伺服驱动架构压缩至单芯片方案，年夜幅降低体系繁杂度与物料成本。

工业以太网于工业主动化中的运用

工业以太网将以太网技能延长至工业节制场景，重要运用在工场主动化、历程主动化、智能仓储与物流、能量治理等范畴。比拟在传统总线，工业以太网具备如下上风：

•更高带宽的传输速率，更好的兼容性

工业以太网传输速度可达100Mbps至10Gbps，撑持年夜带宽数据传输，且兼容IT收集尺度，易在与云端、ERP体系对于接；而传统工业总线传输速度较低(凡是≤1Mbps)，和谈关闭，跨体系集成坚苦。

•撑持远间隔传输与强拓展性

以太网经由过程互换机可扩大传输间隔(单段超100米)，撑持年夜范围组网。

•高及时性

工业以太网经由过程及时和谈(如EtherCAT、Profinet)解决传统以太网的传输延迟问题，及时性靠近传统总线，同时撑持多装备并发通讯。

•低维护成本

以太网硬件尺度化水平高，成本低，且维护利便(持热插拔、长途诊断)，传统总线装备专用性强，硬件与和谈定制成本高，进级维护繁杂。

•更强的矫捷性与开放性

工业以太网撑持IP和谈，可直接接入互联网，便在实现长途监控与工业物联网(IIoT)交融；传统总线和谈关闭，需网关转换才能与外部收集通讯，难以顺应智能化进级需求。

迄今为止，以太网现场总线新接入节点到达76%，远超传统的现场总线，是将来现场总线的趋向。

基在i.MX RT1180的EtherCAT+伺服节制

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology)，即“以太网节制主动化技能”，是由德国Beckhoff公司研发的一种基在以太网的现场总线体系的开放架构。它冲破传统以太网局限，数据帧经各节点时，能高速动态读写数据并插入新数据，带宽使用率超90%。

EtherCAT险些撑持所有拓扑，周期时间短、同步精度高，从站处置惩罚器无需处置惩罚以太网封包，所有步伐资料由从站节制器硬件处置惩罚，能满意工业主动化短数据更新时间、低通信抖动及低成本硬件的要求，于呆板节制、丈量体系等范畴广泛运用。今朝i.MX RT1180基在内置的EtherCAT subdevice controller已经经实现了EtherCAT的EOE, COE, FOE等功效。

内置EtherCAT subdevice controller，比拟在通例的外置节制器，拥有更低的成本，更高的PDI传输速率。恩智浦基在片内EtherCAT节制器设计了基在单颗i.MX RT1180芯片的EtherCAT+伺服机电节制方案，并经由过程一台滑台丝杆的齿轮对于接，对于该方案的机能举行了展示。

该方案主站既可以使用TwinCAT实现，也能够利用SOEM举行实现，这里，拔取了SOEM作为主站，其同步周期为250μs。从站节点基在CiA402和谈完成数据处置惩罚，参考设计共有两个从站节点，每一个节点节制两个机电，所有节点均运行于csp模式，单片i.MX RT1180至多可以撑持四机电加现场总线方案。

基在单片i.MX RT1180芯片的EtherCAT+伺服机电节制方案框图

下图给出了详细从站节点的方案图，重要分为两个部门：

EtherCAT通信总线卖力收发主装备的机电指令和反馈及时状况。该部门由Cortex-M33核、片内EtherCAT子装备节制器及外部PHY芯片协同实现。PHY芯片经由过程RMII接口毗连子装备节制器，将RJ45的模仿旌旗灯号转为数字旌旗灯号，再与Cortex-M33核一路完成和谈栈处置惩罚。

机电节制部门，该部门由M7核完成，M7拥有更高的主频，更高的算力，是以将用在及时性要求更高的机电节制运用。

i.MX RT1180很是合适工业通讯运用，相识该高机能跨界处置惩罚器更多详情，请阅读产物官网。

i.MX RT1180从站节点方案框图

具有多种以太网方案i.MX RT1180除了了可以或许撑持EtherCAT现场总线外，还有撑持TSN、Profinet等险些所有工业收集。

i.MX RT1180撑持多种以太网方案

撑持多种编码器接口和谈

工业主动化对于机电的节制精度要求十分严酷，差别的运用场景需要运用差别的编码器规格，差别的编码器都需要对于应的一套编码器解码外设，而i.MX RT1180可以经由过程矫捷的FLEXIO外设模仿各类各样的编码器接口，仅仅需要四个引脚便可模仿市道上绝年夜部门的编码器和谈，可以或许利便客户节省成本与硬件设计资源，到达一套硬件电路适配多种编码器的功效。

总结与瞻望

i.MX RT1180撑持多种工业网路总线(TSN、EtherCAT、Profinet等)，最高撑持单芯片四机电节制的外设资源，多种多样的外部存储接口与通信外设接口，主频高达800MHz的M7核可以或许和时完成繁重的机电处置惩罚使命，可以说该芯片很是合适工业主动化范畴。

i.MX RT1180已经插手恩智浦持久供货规划，承诺供货至少15年，让客户后顾无忧。

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