智能化多端口矩阵测试以太网测试方案

时间:2024年04月26日 来源:

10GSFP+接口简介及测试方法

10G以太网还有很多标准,比如通过背板传输的10GBase-KR(BacKplaneRandomSignaling)标准,通过光纤传输的10GBase-SR(ShortReach)、10GBase-LR(LongReach)、10GBase-ER(ExtendedReach)、10GBase-LRM(LongReachMultimode)等标准。这些总线单对差分线或者单根光纤上的数据速率真正达到了10G左右(10.3125Gbps或9.95328Gbps)。图7.28是一些典型的采用了SFP+接口以及10GBase-KR接口的设备。

除了10GBase-KR接口是电接口外,其他标准使用的都是光接口通过光纤 传输。要把电信号承载在光上传输,就需要用到相应的光模块。表7.2是10G以太网发展 历史上使用过的10G光模块的类型。 100G以太网标准及测试方法;智能化多端口矩阵测试以太网测试方案

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有线以太网与无线网络类似,有线网络在终端之间以数据帧的方式进行传输。目前,通信速率有100Base-TX(100Mbit/s快速以太网)、千兆以太网(1Gbit/s)、万兆以太网(10Gbit/s)和100G以太网(100Gbit/s)。对于大多数应用,千兆以太网可以在常规的网线上正常工作,如CAT5e和CAT6线缆。这些线缆符合1000BASE-T标准,即IEEE802.3ab。千兆以太网接口符合802.3ab-1999(CL40)标准,需要四对线或通道。因此每个通道的编码传输速率是125兆(MBd),带宽为62.5MHz(每个编码2位数据)。1000BASE-T(千兆以太网)的差分信号典型值是750mV,负载100Ω时的限值为820mV>Vsignal>670mV。智能化多端口矩阵测试以太网测试方案100Base-Tx的信号波形和信号模板;

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资源共享能力强

随着Internet/ Intranet的发展,以太网已渗透到各个角落,网络上的用户已解除了资源地理位置上的束缚,在联入互联网的任何一台计算机上就能浏览工业控制现场的数据,实现“控管一体化”,这是其他任何一种现场总线都无法比拟的。

可持续发展潜力大

以太网的引入将为控制系统的后续发展提供可能性,用户在技术升级方面无需独自的研究投入,对于这一点,任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时,机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能,通信协议有更高的灵活性,这些要求以太网都能很好地满足。

10M/100M/1000M以太网的测试

对于10M/100M/1000M以太网的信号质量测试,由于比较大信号波特率是125MBaud, 且信号的边沿并不太陡,因此使用1GHz以上带宽的示波器就足够了。除此以外,为了方便 地把RJ-45接口上信号引出、加入传输线模型、提供信号端接并进行以太网信号的分析,还 需要有相应的测试夹具,图7.14是典型的以太网测试夹具。

以 太 网测试夹具上划分了不同的区域,可以分别进行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测量,另外还有专门区域可以连接矢量网络分析仪进行回波损耗的测量。夹具附带的校准板可用于回波损耗的测量时进行网络仪校准。 以太网用于运动控制的三个原因;

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IEEE802 .3规定了很多以太网信号的参数,对于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T 的电气参数,可以分别参考IEEE 802.3规范的14、25和40节。如果不借助相应的软件,要 完全手动进行这些参数的测量是一件非常烦琐和耗时耗力的工作,为了便于快速完成以太 网信号的测量,比较好借助于相应的一致性测试软件。图7. 15是以太网一致性测试软件界 面。这个测试软件除了支持标准的10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T以太网信号质量测 试以外,还可以支持节能以太网(Energy Efficient Ethernet,EEE,参考802 . 3az标准) 的  测试。10G以太网接口及测试方法;重庆以太网测试

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确定性适用于运动控制应用

运动控制依赖于精确通信。这种精确性通过使用基于时隙的调度来支持,每个设备在调度策略中都有一个与其它设备进行通信的调度表。这些伺服驱动器和控制器计算出它们各自的时序,由此可计算出控制函数的ΔT值。但是,如果数据传输变得无法预测,则可能会丢失结果,因此需要确定性来确保环路的稳定性。

以太网能够支持工厂中苛刻的运动控制应用

在某些情况下,通过直接集成于英特尔®芯片内的加速器电路在EtherNet/IP中实施IEEE1588,只是以太网解决方案用于强制确定性的一种常见机制。EtherCAT的高速实时处理是运动控制应用中如何实现始终如一的预测性能的另一个示例。EtherCAT突破了基于PCI的集中式通信的严格物理限制,即要求机器处理单元和伺服处理器之间可快速通信但需要保持短距离。 智能化多端口矩阵测试以太网测试方案

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