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使用端口扩展器轻松高效地将具有成本效益的子节点添加到 IIoT 端点

1854526 2022-11-24 | pdf | 217.7KB | 次下载 | 免费

资料介绍

对于工业物联网 (IIoT) 应用，IIoT 端点的特性和灵活性不仅在功能上不断扩展，而且还在距离端点中的主机微控制器多英尺处扩展了物理控制区域。虽然 IIoT 端点主机微控制器的一些 I/O 引脚可用于到达这些扩展位置，但随着距离的增加，I/O 线路变得更容易受到电磁干扰 (EMI) 的影响，从而导致可靠性降低。虽然另一个微控制器可以用作 IIoT 端点主机微控制器的子节点，但当数据仅用于简单的数字 I/O 信号时，这可能会不必要地增加复杂性。对于工业物联网 (IIoT) 应用，IIoT 端点的特性和灵活性不仅在功能上不断扩展，而且还在距离端点中的主机微控制器多英尺处扩展了物理控制区域。虽然 IIoT 端点主机微控制器的一些 I/O 引脚可用于到达这些扩展位置，但随着距离的增加，I/O 线路变得更容易受到电磁干扰 (EMI) 的影响，从而导致可靠性降低。虽然另一个微控制器可以用作 IIoT 端点主机微控制器的子节点，但当数据仅用于简单的数字 I/O 信号时，这可能会不必要地增加复杂性。开发人员可以使用端口扩展器作为 IIoT 端点之外的经济高效的子节点，而不是扩展 I/O 线以实现更广泛的控制。开发人员可以使用端口扩展器作为 IIoT 端点之外的经济高效的子节点，而不是扩展 I/O 线以实现更广泛的控制。本文在介绍本文在介绍Maxim IntegratedMaxim Integrated的两款端口扩展器之前先介绍端口扩展器的作用。这些扩展器通过串行接口轻松连接到主机微控制器，显着扩展 IIoT 节点的数字 I/O 功能。它们在这样做的同时保留了传统的通用 I/O (GPIO) 功能，例如脉宽调制 (PWM) 生成和中断检测。的两款端口扩展器之前先介绍端口扩展器的作用。这些扩展器通过串行接口轻松连接到主机微控制器，显着扩展 IIoT 节点的数字 I/O 功能。它们在这样做的同时保留了传统的通用 I/O (GPIO) 功能，例如脉宽调制 (PWM) 生成和中断检测。为什么 IIoT 网络需要端口扩展器为什么 IIoT 网络需要端口扩展器规划 IIoT 网络时，首要步骤之一是确定端点的数量。需要将其行为与设施的其余部分同步的每台设备都需要至少一个端点。工厂装配线就是一个很好的例子。每个工位必须与整个装配线的进度同步，以便在正确的时间执行正确的装配程序。规划 IIoT 网络时，首要步骤之一是确定端点的数量。需要将其行为与设施的其余部分同步的每台设备都需要至少一个端点。工厂装配线就是一个很好的例子。每个工位必须与整个装配线的进度同步，以便在正确的时间执行正确的装配程序。但是，工厂装配线中的 IIoT 端点可能不会局限于一个物理区域，而是可能会使用布线或电缆将 IIoT 端点的主机微控制器 GPIO 端口延伸到许多英尺之外，类似于以主机微控制器作为集线器的星形配置. 星形的每个点的终端可能具有足够的复杂性，可以充当主要 IIoT 端点的子节点，但可能不够复杂，无法配置为具有自己的网络连接的自己的 IIoT 端点。虽然可以将子节点设计为由其自己的微控制器控制，但对于简单的 GPIO，这可能会增加不必要的复杂性和成本。但是，工厂装配线中的 IIoT 端点可能不会局限于一个物理区域，而是可能会使用布线或电缆将 IIoT 端点的主机微控制器 GPIO 端口延伸到许多英尺之外，类似于以主机微控制器作为集线器的星形配置. 星形的每个点的终端可能具有足够的复杂性，可以充当主要 IIoT 端点的子节点，但可能不够复杂，无法配置为具有自己的网络连接的自己的 IIoT 端点。虽然可以将子节点设计为由其自己的微控制器控制，但对于简单的 GPIO，这可能会增加不必要的复杂性和成本。一个真实的例子是使用 PWM 信号控制电机的 IIoT 端点。如果电机距离几英尺远，则需要向电机发送多个 PWM 信号，这会增加周围区域的 EMI。屏蔽电缆可用于传输 PWM 信号，但这会增加系统成本，并且不会消除由于相位延迟或串扰引起的误差。相反，可以使用 I 一个真实的例子是使用 PWM 信号控制电机的 IIoT 端点。如果电机距离几英尺远，则需要向电机发送多个 PWM 信号，这会增加周围区域的 EMI。屏蔽电缆可用于传输 PWM 信号，但这会增加系统成本，并且不会消除由于相位延迟或串扰引起的误差。相反，可以使用 I