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[参考译文] AM2434:LP-AM243:EtherNet/IP 性能参数

Guru**** 2393725 points
Other Parts Discussed in Thread: AM2434

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/1430403/am2434-lp-am243-ethernet-ip-performance-parameter

器件型号:AM2434

工具与软件:

团队成员、您好!

 我公司正在 AM2434中开发基于 EtherNet/IP 从站的行业通信库、但有一些问题需要支持

 1.最大节点可以通过一条线连接(菊花链拓扑)?,协议栈支持100个节点?

 2. EtherNet/IP 在 高达100Mbps 的 GMII 模式下运行、而不是1Gbps?  

 设置100个节点时两个节点之间的最大延迟?

 

 我的团队花了几天时间来讨论细节、每个周期的扫描时间(2ms)多达100个节点对我们的产品至关重要、我们必须确定 EtherNet/IP 是否可以正常工作、或者我们需要切换到 EtherCAT。

 专家对您的答复很快,非常感谢!

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    尊敬的梁先生/女士:

    您正在使用/计划使用哪些工业通信 SDK 版本?

    此致
    归档开发

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    含最新版本(ind_comms_sdk_am243x_09_02_00_15)

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    尊敬的梁先生/女士:

    是否计划运行任何其他协议? 例如、DLR/PTP 等第2层协议

    此致
    归档开发  

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    不是现在。 另一个选项是 EtherCAT

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    尊敬的梁先生/女士:

    2.您可以使用具有高达100Mbps RGMII 的 EthernetIP。 以太网 IP 目前不支持千兆位速度。

    3.在较高端,两个节点之间的直通延迟约为4微秒。

    关于您的第一个问题、我已经通知了我们的 EthernetIP Stack 专家。 他很快会给你一个答案。

    感谢您的耐心。

    此致
    归档开发  

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    好的、谢谢

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    尊敬的梁先生/女士:

    关于第一个问题、限制因素是可用的 RAM。
    SDK 9.2.0.15的 LLDP 邻居器件固定为16、但对于下一个 SDK、该器件将进行配置、例如、您可以将其设置为100、但如果您的器件仅依赖于片上 RAM、则器件将内存不足、并且将面临错误。
    除此之外、我没有看到任何理论限制。

    此致
    Pourya

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    尊敬的 Pourya:

    知道了、但下一个 SDK 何时会更新呢?

    BR.

    梁  

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    尊敬的梁先生/女士:

    AM243x 预计将于11月底发布。

    此致
    Pourya

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    尊敬的 Pourya:

    我们只将 AM243X 用作平铺节点、该节点需要较大的 RAM 尺寸才能支持100个节点? 需要多大的尺寸?

    顺便提一下、我们可以安排一个会议进行咨询还是发送电子邮件、我的团队成员可以立即讨论这个问题、我认为会更 有效率。

    BR.

    Liang

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    嗨、Archit Devs、

    我可以回到第3个问题吗? 我们计算了总延迟、即存储和转发延迟、有线延迟、交换机结构延迟、排队延迟乘以节点数(100)的总和。 但我们不确定 我们将涉及哪些延迟。 (存储和转发与直通延迟、我们将计算什么排队延迟、是否计算交换结构延迟等) 我们的结果向我们显示了大约8ms 的总延迟。 (对于我们的应用来说、这太高了、我们需要进入2ms 至3ms 的总 延迟+ PLC 周期时间)、2个节点之间的直通延迟约为4微秒在较高的一侧、我们的总延迟为0.4ms、但我想这不是我们要尊重的唯一延迟。 您是否有更多的数字(应该尊重哪些延迟)、计算器或更多的见解? 非常感谢 Petr。

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    尊敬的梁先生/女士:

    您需要的 RAM 大小当然取决于您的应用。 AM243x-EVM 电路板具有 DDR RAM 等、您可以使用它来扩展 RAM。 关于100个节点所需的确切字节数、我现在无法给出估算、因为某些存储器是在运行时动态分配的、具体情况会因情况而异。 但是、假设外部 RAM 符合您的 RAM 要求、那么限制因素将是总延迟。  如果延迟对于您的应用至关重要、我建议研究我们的 EtherCAT 解决方案。

    关于会议、请咨询相应的 TI 销售和支持部门以设置一个会议。

    此致
    Pourya

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    尊敬的 Petr:

    为了更好地理解该情形、您能解释一下获得8ms 总延迟所用的过程吗?

    同时,您也可以在此处查看 EtherCAT 产品的延迟测量: https://software-dl.ti.com/processor-industrial-sw/esd/ind_comms_sdk/am243x/latest/docs/am243x/ethercat_slave/ethercat_datasheet.html#:%7E:text=Key%20Performance%20Parameters 

    此致
    归档开发

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    嗨、Archit Devs、

    我们已考虑:
    数据大小约85字节(包括标头)、每个 DCM (菊花链中有100个 DCM)。考虑到冗余、我们将数据大小乘以3。 总数据传输大小随后为每一个 DCM 255字节。 对于 GMII 模式、来自 MCU 的最大数据速率为100Mbit/s。 然后、我们计算了发送字节和时间所需的时间
    每个100 DCM (2.04ms)发送一个封装所需的时间。 此外、我们还计算了总体延迟作为各个延迟之和:

    1)存储和转发延迟-数据大小255字节除以100Mbit/s、结果为20us、然后乘以100 DCM
    2)线路延迟- 0.03us、然后乘以100 DCM
    3)排队延迟- 30uS、然后乘以100 dcm
    4) EIP 开关延迟- 20us

    总延迟50.03us、然后乘以100 DCM + EIP 交换机延迟。 我们已向先前计算出的2.04ms 添加了延迟、因此大约为2.04ms 加5.003ms
    7ms。 此外、我们考虑了 PLC 周期时间1ms、即整体8ms。

    您是否有计算器或指导、哪些延迟应得到尊重、或其他一些见解? 非常感谢 Petr。

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    尊敬的 Petr:

    感谢您分享更新。 我们将在内部对此进行讨论、并提出建议。  
    我很快将在此处提供更新。

    感谢您的耐心。

    此致
    归档开发

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    尊敬的 Petr:

    感谢您的耐心。

    AM243x 上运行的 EthernetIP 固件充当直通交换机。 这意味着只要没有活动的数据包传输、固件就会在目标地址被处理后立即转发数据包、而无需等待整个数据包被接收。

    这比存储和转发方法快得多。 2个节点之间的以太网 IP 的直通延迟约为4微秒。

    您能否详细介绍一下什么是排队延迟以及您如何获得30us 的延迟?

    此致
    归档开发
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    嗨、Archit Devs、

    感谢您的讲解。 这给了我们更好的结果。  总延迟2.939ms (它在可用性的边缘)我们不考虑 在此计算中排队延迟)。 之前我们根据开源计算结果考虑了排队延迟、如下所述:

    "排队引入了一个非确定性延迟因素、因为在上预测准确的流量模式通常非常困难
    应用程序。 在估算没有流量负载的网络的以太网帧的平均延迟时、帧的队列延迟将为零。 对于已加载的网络、可以假定队列中已有帧的可能性与网络负载成正比。 平均队列延迟可按以下方式估算:  

    Lq =网络负载*全尺寸帧的存储和前向延迟。

    例如、负载为25%的网络的平均排队等待时间为:

    LQ = 0.25 *(12000位/ 100Mbps)= 30US"

    我想如果  AM243x 上运行的 EthernetIP 固件充当直通交换机、我们不需要考虑 队列延迟、对吗?

    谢谢 Petr。

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    尊敬的 Petr:

    感谢您的耐心。

    如前所述、AM243x 上运行的 EthernetIP 固件充当直通交换机。 但是、如果节点上正在进行传输、则不会直通传入数据包。 在这种情况下、固件会切换到存储和转发模式。

    考虑到最坏的情况、如果传输的是非常大的数据包(超过1500字节)、则延迟可能会非常高(接近125微秒)。

    在所有帧均为直通的理想情况下、我们可以将平均直通延迟取为4微秒。 但是、除非非常严格地保持网络中的流量、否则很难准确预测节点的延迟。

    我们的建议是尝试分析 EtherCAT 在您产品中的使用情况、它提供高速、低延迟和抖动以及数据实时处理功能。

    您可以在此处查看基于 AM243x 的 EtherCAT 解决方案的延迟数字和其他 KPI: https://software-dl.ti.com/processor-industrial-sw/esd/ind_comms_sdk/am243x/latest/docs/am243x/ethercat_slave/ethercat_datasheet.html#:~:text=Key%20Performance%20Parameters 

    此致
    归档开发