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[参考译文] TIOL1123:与微控制器和 IO-Link 器件的兼容性

Guru**** 2507255 points
Other Parts Discussed in Thread: TIOL1123, TIOL112, LP-AM243, BOOSTXL-IOLINKM-8

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/interface-group/interface/f/interface-forum/1241096/tiol1123-compatibility-with-microcontrollers-and-io-link-devices

器件型号:TIOL1123
主题中讨论的其他器件: TIOL112BOOSTXL-IOLINKM-8

您好!

我想从 IO-Link 器件读取和写入数据、该器件是一款用于测量温度和流速的传感器。 微控制器不能直接连接到 IO-Link 器件、所以我们找到了这个  TIOL1123 收发器 。 但产品说明书中对其典型应用尚不清楚。 例如、如果 IO-Link 器件连接到此 TIOL1123 收发器、并且 EN、TX、RX、NFAULT 和 WAKE 引脚连接到微控制器、则可以在 IO-Link 器件中读取或写入配置和测量等数据。 这是该收发器的典型应用吗?

我不清楚此收发器的作用是不是 Master? 根据产品说明书、如果 ILIM_ADJ 引脚接地短路、它可以在主模式下使用。  

但是、如果该引脚未接地、它将在什么模式下运行?


谢谢!

  • 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。

    您好!

    IO-Link 是一种开放标准协议、旨在实现与传感器和传动器的通信的标准化。  您可以在 IO-Link 网站上找到所需的所有信息 、包括概述信息、并自行下载标准文档。

    借助 IO-Link、电缆中有一个称为"主器件"的控制器侧和一个"器件"侧、该侧是您正在使用的传感器或执行器器件。  TIOL1123收发器设计用于主器件或器件端应用、可将微控制器的数字电压电平(3.3V 或5V)转换为 IO-Link 电缆所需的24V 工业信号电平。  简单地说、这些收发器可以类似于特殊电平转换器、但需要一些额外的功能来支持 IO-Link 标准。

    通信协议基于 UART 样式框架、但数据包均在标准本身中定义。  通常需要为特定的微控制器开发或购买 IO-Link 驱动程序固件堆栈、以处理应用的 IO-Link 数据协议。  有多家公司(例如 TE 概念公司 )可以提供此固件堆栈以加快您的开发速度。

    IO-Link 具有用于通信的单根数据线、但数据是双向的、因此一次只能有一侧控制或发送数据。  如果设备的驱动程序已启用、但主设备需要向设备发送数据、 主器件可以在总线上驱动一个被称为唤醒脉冲的电流脉冲、器件收发器将会检测到该脉冲、这将导致器件禁用驱动器并进入接收模式、以便主器件可以传输数据。  因此、在生成此唤醒电流脉冲方面、主器件和器件收发器的要求略有不同。  在主侧还有一个集成的10mA 电流吸收器、以保持一个像下拉电阻器那样的小电流。

    通过将 ILIM_ADJ 引脚接地、可以将 TIOL1123置于此主模式。  这将启用10mA 灌电流并允许收发器为唤醒脉冲驱动更高的电流电平(>500mA)。  对于器件应用、ILIM_ADJ 引脚不应接地、电阻值会为 CQ 引脚上可消耗的电流设置电流限制(50mA 至350mA)。

    此致、

    乔纳森

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    感谢您的解释、但应用尚不清楚。 根据我在  TIOL1123上的欠载唤醒引脚是一个输出引脚、与数据表中所述相同。  

    因此、如果我使用 TIOL1123作为主器件、则需要提供从微控制器到 TIOL1123上的唤醒引脚的唤醒脉冲。 如果 I GROUND ILIM_ADJ 接地、则唤醒引脚将用作输入、这意味着我可以从微控制器唤醒 IO 链路器件、因为此时 TIOL1123处于主模式?  
    因此、根据 IO 链路规范、我将 在 TIOL1123上向该唤醒引脚提供唤醒电流脉冲  、然后根据 IO 链路规范等待一段时间、然后将消息发送到 IO Link 器件并读回响应。  

    数据表中提供的典型应用图表示   TIOL1123的器件实现。  

    我想将其用作主设备、因此根据我的理解、典型的应用图将与下图类似。


    如果我弄错了、那么您可以提供 使用 TIOL1123 作为主站的典型应用图吗?

    谢谢!

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    尊敬的 Tech 00:

    WAKE 引脚是输出引脚、仅用于 IO-Link 电缆的器件侧。  在主应用程序中使用时、它可以保持断开状态。  

    如果器件的 CQ 驱动程序启用且主器件需要控制线路、则主器件将以相反的配置驱动当前脉冲作为总线的当前状态。  这意味着主器件可以拉取或灌入大约100us 内大于500mA 的电流脉冲。  TIOL112的唤醒脉冲检测窗口介于45us 和145us 之间。  如果 TIOL1123在该检测窗口内检测到此类电流脉冲、它会将 WAKE 引脚拉至低电平。  不过、如果电流脉冲过短或过长、WAKE 引脚将保持高电平。  

    将 TIOL1123上的 ILIM_ADJ 引脚接地可使其为需要大于500mA 的唤醒脉冲产生更大的电流。  当 ILIM_ADJ 引脚上的电阻大于5k 至 GND 时、根据器件应用的要求、电流将限制在350mA 或更低。

    对于参考应用、我建议您查看 八端口 IO-Link 主站 BoosterPack (BOOSTXL-IOLINKM-8) 、这是一种适用于 Sitara AM243处理器并与 LP-AM243 LaunchPad 配合使用的8端口主站设计。  

    BOOSTXL-IOLINKM-8的完整原理图、布局和 BOM 信息可在 BOOSTXL-IOLINKM-8 EVM 用户指南中找到

    有关整个设计的其他信息、请参阅 八端口 IO-Link 主参考设计指南。

    此致、

    乔纳森

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    我可以再次解释我的问题。

    我有一个 IO-Link 传感器、我想从该 IO-Link 传感器读取测量数据。 我找到了 TIOL1123 收发器、可根据工作表用于主模式。 如果我实施一些非常基本的 IO-Link 通信协议、例如发送唤醒脉冲、然后是启动消息、那么我的 IO Link 传感器应该会唤醒并发送响应。  
    因此、我的实现方案是这样的、

    在这些应用中、微控制器和 TIOLL 充当主器件、因为 TIOLL 本身不会执行任何操作、因此我必须提供从微控制器到 TIOL1123的唤醒信号、以便向我的 IO Link 传感器提供此唤醒信号、从而使其启动和响应。 但问题是唤醒只能用作输出。  
    那么、现在如何在该配置中向 IO Link 传感器发送唤醒请求?  

    如果这是错误的配置、那么什么是正确的?

    谢谢!

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    由于不使用完整的 IO-Link 固件堆栈、因此您需要自行实施所需的最低通信协议功能、其中包括生成唤醒脉冲的功能。  

    WAKE 引脚不用于主应用、因此可在原理图中保持未连接状态。  这是 BOOSTXL-IOLINKM-8主 BoosterPack 中的 TIOL112实现。  CQ 网络连接到 IO-Link M12连接器、其他数字信号(RX、TX、EN 和 FAULT)连接到 MCU。  您会注意到 WAKE 引脚未被使用。

    要生成唤醒脉冲、处理器应首先检查 RX 引脚以确定 CQ 线路的状态、 然后驱动 TX 引脚、使其以与其当前状态相反的极性拉取 CQ 线、从而产生长度约为80us 的短脉冲。  您可以在数据表中找到相应的逻辑表、其中将显示 RX、TX 和 CQ 电压电平之间的关系。  请注意、RX/TX 逻辑值和 CQ 电压之间会反转。  例如、当 RX/TX 为低电平时、CQ 为高电平、当 RX/TX 为高电平时、CQ 为低电平。

    图7.6说明了 CQ、RX 以及 WAKE 信号的关系。  这是器件所期望的结果、 因此、主应用程序必须驱动 CQ 信号、使器件能够识别唤醒脉冲并使器件的 WAKE 引脚切换为低电平、以便器件 MCU 禁用 CQ 驱动程序并等待从 主站参考设计。

    此致、

    乔纳森

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    非常感谢您的详细讲解。  

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    不用客气。  如果您有任何其他关于 TIOL1123的问题、敬请告知。

    此致、

    乔纳森

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    谢谢!  

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    Jonathan 将因休假 原因辞职至下周星期三、感谢您的耐心等待。

    此致、

    埃里克·哈克特