网络用户的制作方法
【专利说明】网络用户
[0001]本发明是关于如权利要求1所述的网络用户。
[0002]数据网络为先前技术中所习知。根据先前技术的缆线式数据网络通常是基于乙太网络标准。另外，在先前技术中前置技术「工业用以太网」是指在工业制造和自动化技术中使用以太网数据网络作为连网装置。这类数据网络是例如基于根据IEC标准「IEC 61158」的EtherCAT标准。
[0003]数据网络是由多个互相链接的网络用户所组成。在这种情况中，网络用户可例如是排列为环状或线状拓朴。在这类数据网络中，数据分组被引导通过所述数据网络的所有网络用户。通过所述数据网络的所有网络用户的数据分组的完整循环需要一段循环时间。数据分组运转通过单一网络用户所需要的通行时间形成了所述循环时间的重要部分。所述通行时间基本上是对限制最小可达到通行时间有贡献。
[0004]本发明的一个目的在于提供一种改良的网络用户。这个目的是通过包括权利要求1所述特征的网络用户来解决。在从属权利要求中提出了各种进一步的具体实施例。
[0005]网络用户包括多个单一功能单元、数个共享功能单元、用于建立物理连接的第一接口、以及用于建立物理连接的第二接口。在这种情况中，每一个单一功能单元包括应用程序编程接口。应用程序专属控制装置、微控制器、或其他装置可经由这个网络用户的单一功能单元的应用程序编程接口而连接。由于网络用户包括多个单一功能单元，每一个单一功能单元包括应用程序编程接口，因此该网络用户可在网络中取代仅具有一个应用程序编程接口的多个传统网络用户。由于在这种情况中，所述网络用户仅包括一个用于建立物理连接的第一接口、以及仅有一个用于建立物理连接的第二接口，使数据分组运转通过该网络用户所需要的部分通行时间(所述物理连接所影响的所述部分)有利地仅分别针对第一接口和第二接口而累积一次。因此，在所述网络用户中，使数据分组运转通过该网络用户所需要的通行时间会明显低于使数据分组运转通过对应数量的传统网络用户所需的通行时间的总和。
[0006]在网络用户的一个具体实施例中，共享功能单元是由所有的单一功能单元所使用。因此，该网络用户的共享功能单元有利地是不需要以多种形式来呈现。这减少了共享功能单元的所需空间。若共享功能单元是在Asic中实现，则例如所需要的Asic资源可被减少。这也有利地减少了网络用户的制造成本。
[0007]在网络用户的一个具体实施例中，共享功能单元包括芯片接口，所述芯片接口具有非易失性数据内存、及/或用于管理分布时间信号的单元的第一部分、及/或至少一个发光二极管、及/或频率产生单元、及/或用于重置信号的产生单元。具有非易失性数据内存的芯片接口可以是例如具有EEPR0M的I2C接口。用于管理分布时间信号的单元的第一部分可以包括例如系统时间发送器、及/或接收时间发送器。所述至少一个发光二极管可例如是用于发讯操作状态或活动的发光二极管。频率产生单元可以例如用以产生内部使用的频率信号。重置信号产生单元可为例如用以监控操作电压，并且管理外部和内部的重置信号。有利地，网络用户的这些共享功能单元仅仅需要存在于网络用户中，比起在仅具有一个分别应用程序编程接口的对应数量的传统网络用户的情况中，可允许更为紧凑且不昂贵的网络用户配置。
[0008]在网络用户的一个具体实施例中，所述共享功能单元包括分组处理单元。结果是，可有利地不需要针对每一个单一功能单元和每一个应用程序编程接口提供相关联的分组处理单元。结果是，所述网络用户可有利地以更节省空间且不昂贵的方式来加以配置。
[0009]在网络用户的一个具体实施例中，所述分组处理单元是配置以辨认所述网络用户所接收到的分组的分组组成，及/或审视查验总和及/或产生查验总和。有利地，分组处理单元的这些任务是针对每一个单一功能单元以相同方式实施，因此可允许将分组处理单元配置为所述网络用户的共享功能单元。
[0010]在网络用户的一个具体实施例中，每一个单一功能单元包括内存管理单元。所述内存管理单元也被称为FMMU(场效总线内存管理单元)。每一个单一功能单元的内存管理单元可例如用以利用逐位方式来将逻辑地址成像为物理地址。
[0011]在网络用户的一个具体实施例中，每一个单一功能单元包括核单元。在所述核单元内，各单一功能单元的组成可以成束的形式存在，然而它们必须要被分别地提供于每一个单一功能单元中。
[0012]在网络用户的一个具体实施例中，每一个核单元包括缓存器集合、及/或易失性数据内存、及/或同步管理器(SyncManager)、及/或用于管理分布时间信号的单元的第二部分。在这种情况中，缓存器集合可例如用以配置各单一功能单元和网络用户的组成。所述易失性数据内存可例如作为处理内存。所述同步管理器可例如用以管理连接到网络用户的主网络用户和连接的装置之间的数据交换，其中所述连接的装置是经由网络用户的各单一功能单元的应用程序编程接口而连接。用于管理分布时间信号的单元的第二部分可例如包括同步信号单元及/或闩锁信号单元。所述同步信号单元可例如用以产生同步输出信号。所述闩锁信号单元可例如用以提供具有精确时间戳的输入事件。
[0013]在网络用户的一个具体实施例中，所述网络用户的第一单一功能单元包括用于存取第一接口的缓存器。可替代地，或除此之外，所述网络用户的第二单一功能单元包括用于存取第二接口的缓存器。因为所述网络用户只对用于建立物理连接的第一接口和用于建立物理连接的第二接口发指令，所述网络用户中只有两个单一功能单元需要包括用于存取接口的缓存器。结果是，网络用户的剩下的单一功能单元可有利地具有一种特别简单的配置。
[0014]在网络用户的一个具体实施例中，所述网络用户包括用于管理第一接口及/或第二接口的管理接口。所述管理接口可例如用以配置所述第一接口以建立物理连接，及/或配置所述第二接口以建立物理连接。
[0015]在网络用户的一个具体实施例中，所述管理界面是仅由第一单一功能单元及/或第二单一功能单元予以存取。因为所述网络用户仅对用于建立物理连接的第一接口和用于建立物理连接的第二接口发指令，因此管理接口也是仅必须为网络用户的其中两个单一功能单元所可存取。结果是，所述网络用户的剩下的单一功能单元可有利地具有特别简单的配置。
[0016]在网络用户的一个具体实施例中，所述第一界面包括第一FIFO队列。可替代地、或除此之外，所述第二界面包括第二FIFO队列。所述FIFO队列可例如用以简短地闩锁网络用户所传送或接收的数据。有利地，不需要针对网络用户中的每一个单一功能单元提供相关联的FIFO队列。
[0017]在网络用户的一个具体实施例中，所述第一接口和所述第二接口是配置为以太网络接口。有利地，所述网络用户可接着被使用于以太网网络中。
[0018]在网络用户的一个具体实施例中，所述网络用户是配置作为EtherCAT用户。有利地，所述网络用户可接著被使用于EtherCAT网络中。
[0019]在网络用户的一个具体实施例中，所述网络用户包括至少八个、优选地是至少十六个单一功能单元。有利地，所述网络用户会因此仅通过一个应用程序编程接口而取代至少八个、或各自地是至少十六个传统网络用户。由此，数据分组运转通过网络用户所需要的通行时间会比使数据分组仅利用一个各自应用程序编程接口而运转通过八个或十六个传统网络用户所需要的通行时间的总和更减少许多。
[0020]在网络用户的一个具体实施例中，所述单一功能单元的应用程序编程接口是被配置以连接EtherCAT应用程控器。所述应用程序编程接口可例如被配置作为串行周边接口(SPI)0
[0021]在网络用户的一个具体实施例中，所述网络用户包括用于建立物理连接的至少一个其他接口。这使得所述网络用户可直接连接于两个以上的相邻网络用户。由此，网络用户可有利地在网络中形成分歧点。举例而言，所述网络用户可在具有树状或星状拓朴的网络中形成节点。
[0022]在下文中，将结合附图的例示视图来更详细解释本发明，其中:
[0023]图1说明具有多个网络用户的第一网络；
[0024]图2说明具有含多个单一功能单元的网络用户的第二网络;及
[0025]图3说明具有多个单一功能单元的网络用户的详细视图。
[0026]图1说明了先前技术中所已知的第一网络10的示意图。第一网络10是数据网络，用以于第一网络10的网络用户之间传送数据。第一网络10可为无线网络、或有线网络。第一网络10可以是例如以以太网标准为基础的网络。第一网络10可用以使工业制造中的装置互相链接，及/或用于控制或自动化目的。第一网络10可以是例如根据EtherCAT标准的网络。
[0027]第一网络10包括多个从网络用户100和主网络用户110。第一网络10的网络用户100,110是通过连接120而与彼此连接。
[0028]在所述实例中，第一网络10具有线性拓朴。第一网络10的线性拓朴可以被视为是开放的环状拓朴。第一网络10的网络用户100、110之间的连接120是被配置为一点式连接或两点式连接。第一网络10的主网络用户110是通过连接120而连接至从网络用户100的其中之一。从网络用户100是排列在彼此后方成一链，因此每一个从网络用户100(除了链的第一个从网络用户100和最后一个从网络用户100以外)都包括对两个相邻从网络用户100的连接120。然而，也可以不同拓朴来配置第一网络10，例如星状拓朴、树状拓朴或混合式拓朴。
[0029]若第一网络10是EtherCAT网络，第一网络10的从网络用户100可以是EtherCAT从控制器(ESC)。从网络用户100可作为与从应用程