Ethernet-Transceiver mit IEEE-1588-PTP-Hardware-Support

National Semiconductor präsentiert mit dem »DP83640« einen Ethernet-Transceiver mit Hardware-Unterstützung für das IEEE-1588-Precision-Time-Protocol (PTP).

Bei Anwendungen wie Antriebssteuerung, Instrumentierung, Datenerfassung und Telekommunikation synchronisiert der Precision-PHYTER-Transceiver verteilte Netzwerkknoten zu einem Master-Takt, wobei er eine Genauigkeit von 8 ns erreicht. Diese präzise Synchronisation ist wichtig für leistungsfähige Fabrikautomatisierungs-, Prüf-, Mess- und Mobilfunk-Infrastruktur-Systeme.

Der »DP83640« hat eine Timestamping-Funktion, die ankommende und abgehende Pakete mit einem Zeitstempel versieht, sowie einen präzisen IEEE-1588-Takt und 12 GPIO-Pins (General-Purpose Input/Output) für gleichzeitige Echtzeit-Ereignisse oder mehrere Triggersignale. Der Ethernet-Transceiver kann an verschiedene Mikrocontroller, FPGAs (Field-Programmable-Gate-Arrays) oder ASICs (applikationsspezifische integrierte Schaltungen) angeschlossen werden, die einen Ethernet-Media-Access-Controller (MAC) haben.

Der Ethernet-Transceiver integriert die IEEE-1588-PTP-Funktionalität in den Physical Layer. Er zeichnet die Zeitstempel (timestamps) in möglichst großer Nähe zur Leitung mit einer Auflösung von 8 ns auf und erzielt dadurch eine hohe Genauigkeit für Steuerungsaufgaben sowie den geringsten Jitter für die Datenerfassung. Mit einem von vier Clock-Update-Algorithmen kann der Anwender den chip-internen PTP-Takt mit einer Genauigkeit von 1 ppb (parts per billion) justieren. Ein präziser frequenzgesteuerter Oszillator generiert aus dem PTP-Takt außerdem einen jitterarmen Ausgangstakt mit einstellbarer Frequenz. Die GPIOs werden vom Transceiver direkt zur Timestamping-Engine und zum PTP-Takt synchronisiert, damit diese Präzision auf das gesamte Echtzeitsystem ausgedehnt wird.