工业自动化|国产EtherCAT芯片能否跟LAN9252实现共用一套PCB设计

EtherCAT结构简单，而无需交换机或集线器，在网络拓扑方面没有限制，支持多种网络拓扑结构，如线型、星型、树型拓扑结构，以及各种拓扑结构的组合，从而使得设备连接非常灵活，目前已经成为工业自动化行业首选互联方式。

但是EtherCAT技术开放但是并不开源，ETG方面的规则是：ESC芯片供应商需要一个授权许可，也就是必须要从EtherCAT的专利方Beckhoff获得授权。

这里我们对比一下TR8253L和市场上主流的ESC芯片LAN9252和LAN9253，看看两者兼容和差异方面。

第一，看封装和脚位

下图是LAN9252和TR8253L脚位对比

TR8253L Pin脚排序图

TR8253L封装：64-pin LGA 9×9 mm,

LAN9252封装：64- PIN QFN 9×9 mm,

可以看出，两个芯片封装大小一致，脚位基本一致，其他差异后续再详细解说。

从硬件上来看，两者可以共用一套PCB设计。

第二，特性对比：

TR8253与LAN9252和LAN9253差异大概有以下一些

软件驱动区别：

1. EtherCAT Controller Type/Version 及 Product ID 稍有区别，需要调整；

2. TR8253L SPI/HBI访问仅支持直接地址映射模式；

3. HBI读写延迟相较于LAN9253大幅缩短，有利于提高访问效率；

4. SPI仅支持Mode3，最高频率可达 50MHz；

电源方案区别

TR8253L 与 LAN9252/LAN9253 电源方案区别主要有以下几点：

1. VDD_IO/VDD_PMU 供电只支持 3.3V，不支持 1.8V；

2. Pin7为NC，可悬空或上拉到3.3V。内部LDO Regulator固定打开，不可设置为关断模式；

3. VDD_PLL (Pin 3)可悬空或电容接地；

4. CORE VDD18和PHY VDD12之间需要断开，不能用磁珠或者0欧姆电阻连通。共PCB设计时，该磁珠或电阻作不上件加工处理。

第三，官方授权，正版合规

国内有不少的芯片厂商宣称支持EtherCAT，但是大多并未获得Beckhoff官方授权，这即为后期获得技术支持和软件更新带来隐患，也令国产工控设备在进军海外市场时面临合规挑战。

获得倍福正规授权的厂商主要有：德国Beckhoff、Hilscher、英飞凌、美国Microchip、Ti、ADI、Intel、AMD、日本Renesas、中国台湾亚信、苏州创耀，等等，苏州创耀的EtherCAT从站芯片TR8253/TR8253L集成了倍福授权的 ESC core模块，已经推出并且在部分龙头企业开始量产使用。

第四，从 LAN9252/LAN92653 移植时 XML 文件需要注意哪些问题

TR8253L不支持间接模式，没有LAN9252/LAN9253 中的 CSR 寄存器(例如0x3054~0x305c 这些中断配置寄存器)，因此 TR8253/TR8253L 在使用 HBI 的直接访问模式时通过 PDI_CONFIG(0x150~0x153)增加了一些配置参数。

总上来看，国产EtherCAT芯片TR8253L可以替代LAN9252和LAN9253，混插使用。