概述
fido5100和fido5200（REM交換機芯片）是可編程IEEE 802.3 10 Mbps/100 Mbps以太網互聯網協議第6版(IPv6)和互聯網協議第4版(IPv4)交換機芯片，支持幾乎任何第2層或第3層協議。交換機芯片通過從主機處理器下載的固件進行定制，以支持所需的協議。

固件包含在實時以太網多協議(REM)交換機芯片驅動程序中，并在上電時下載。REM交換機芯片可以在不到4 ms的時間內為網絡數據操作準備就緒，支持快速啟動和快速連接類型的網絡功能。REM交換器件具有與本數據手冊中定義的相同的信號分配。

fido5100支持以下協議：PROFINET實時(RT)和等時實時(IRT)、有和無器件級環(DLR)的EtherNet/IP、Modbus TCP及POWERLINK。

fido5200支持以下協議：EtherCAT和fido5100支持的所有協議。

REM交換機芯片旨在配合主機處理器使用。網絡操作通過REM交換機芯片驅動程序中提供的功能和服務處理。主機處理器可以實現任何協議棧，只需將其與REM交換機芯片驅動程序集成。應用實例如數據手冊中的圖11所示。

REM交換機芯片采用144引腳芯片級球柵陣列(CSP_BGA)封裝。
數據表：*附件：fido5100 fido5200實時以太網多協議(REM)交換機技術手冊.pdf

應用

• 工業自動化
  • 過程控制
  • 托管以太網交換機芯片

特性

• 144引腳CSP_BGA封裝，符合RoHS標準
• 工業額定溫度范圍：?40°C至+105°C
• 3.3 V輸入/輸出緩沖器
• IEEE 802.3，10 Mbps/100 Mbps，半雙工和全雙工，IPv6和IPv4通信
• 2個獨立的以太網端口：每個端口1個MII和1個RMII接口
• 支持所有工業協議
  • 具有快速啟動功能的PROFINET B類和C類（版本2.3）
  • 集成QuickConnect、CIP同步和CIP運動的EtherNet/IP
  • Modbus TCP
  • EtherCAT
  • 以太網 POWERLINK
• 主機接口傳輸速率：每28 ns 32位
  • 支持低至12.5 μs的EtherCAT周期時間和低至31.25 μs的PROFINET周期時間
• PI網絡負載III類能力
• DLR（監控器和節點，基于通告和信標）、MRPD、HSR、PRP、共享設備、控制器冗余
• IEEE 1588版本2支持：普通時鐘；點對點和端到端透明時鐘、原始幀和UDP
• 8個獨立的定時器信號，可與內部精密定時器同步
  • 4個獨立可編程的定時器信號，用于定時器捕獲事件或定時器輸出事件
  • 4個定時器信號創建同步至內部精密定時器的可編程周期波形
  • DCP、LLDP、DHCP、RSTP、VLAN、IGMP監聽支持
  • 具有老化和學習功能的轉發表
  • 用于鏈路活動的驅動LED

框圖

時序圖，非多路REM開關

引腳配置描述

工作原理

設備接口

振蕩器
振蕩器時鐘源接入內部鎖相環（PLL），以生成以下時鐘源：

• 用于CLKOUT參考時鐘的25MHz時鐘
• 用于RMII參考時鐘的50MHz時鐘
  用作時鐘源的振蕩器需具備更高的精度容差。
  圖7. 振蕩器時鐘源電路
  （此處因無法準確還原圖片內容，文字描述：圖中展示了振蕩器時鐘源電路相關連接，包括TIMER0 - TIMER7、INT1、INT2、XTAL0、XTAL1等引腳連接，以及相關的電源、接地等連接信息。 ）
  晶體
  使用晶體連接REM交換機時，需采用振蕩器焊盤配置，如圖8所示。
  圖8. 晶體時鐘源電路
  （此處因無法準確還原圖片內容，文字描述：圖中展示了晶體時鐘源電路，包括XTAL0、XTAL1引腳與晶體、電容、電阻的連接方式。 ）
  使用40MHz晶體時，以下數值為典型工作參數：
• 等效串聯電阻（ESR） = 40Ω
• 負載電容 ( C_L ) = 8pF
• 電阻 ( R_F ) = 1MΩ
  復位時序
  RESET引腳的最低有效低電平時間要求為16ns 。

內部精密定時器

REM交換機包含一個內部精密定時器（IPT）。IPT可維持1ns分辨率的系統時間。可使用IPT觸發定時輸出事件（在TIMER0、TIMER1、TIMER2和TIMER3引腳上捕獲輸入事件，或在TIMER4、TIMER5、TIMER6和TIMER7引腳上生成復雜脈沖模式）。
TIMER0至TIMER3輸入/輸出
TIMER0至TIMER3輸入/輸出可配置為對輸入事件進行時間戳標記，或定時觸發輸出事件。配置為時間戳標記輸入事件時，在64位寄存器中捕獲IPT的值，該寄存器在關聯信號從低電平轉換為高電平時更新。用戶軟件讀取此寄存器，并使用該值將輸入事件與特定時間戳關聯起來。對于定時觸發輸出事件，當信號從低電平轉換為高電平時，將IPT的值存儲在Timer 0的64位寄存器中（有關詳細信息，請參閱《UG - 1285，REM交換機軟件驅動用戶指南》）。配置TIMER1、TIMER2或TIMER3對輸入事件進行時間戳標記時，用戶軟件使用相同的方法將存儲在64位寄存器中的時間與特定事件相關聯。
配置為定時觸發輸出事件時，當定時器達到在Timer 0的64位寄存器中存儲的值時，定時器信號翻轉。定時觸發輸出事件的過程如下：

1. 主機處理器軟件在Timer 0的64位寄存器中存儲一個值。
2. IPT達到Timer 0的64位寄存器中存儲的值。
3. TIMER0引腳從高電平變為低電平或從低電平變為高電平（取決于寄存器加載時其狀態）。
4. 對TIMER1、TIMER2和TIMER3引腳重復上述過程，以觸發輸出事件。
   TIMER4至TIMER7輸出
   TIMER4至TIMER7輸出可配置為獨立的輸出時鐘同步信號、可編程脈沖寬度調制信號。每個輸出的分辨率為16ns。每個輸出都可擁有自己的脈沖寬度編程配置文件，允許任意數量的上升沿和下降沿，具體取決于軟件提供的重復和預分頻間隔。REM交換機軟件驅動提供了定義TIMERx輸出上升沿和下降沿的功能。

主機接口

復用總線選擇
主機接口支持單獨的地址總線和數據總線，或復用地址和數據總線。這兩種總線類型的選擇由MBS信號（引腳F2）提供。