方案 | "全栈自研,微秒级响应"安芯微EtherCAT高速远程I/O方案重磅登场!

来源: 安芯微半导体 作者:安芯微半导体 安芯微半导体 2026-03-24 14:11:16

安芯微半导体基于全栈自研ISN8222/ISN8223 ESC套片,推出EtherCAT总线远程I/O整体解决方案。以微秒级响应、高同步精度、高集成度设计,为高端装备与控制场景注入全新动力。

• 纳秒级相应:内部总线速度可达100Mbps,IO开断时间<100us,模拟量转换速度<60us,相比RS485和私有协议方案性能提升10倍以上,可实现高速高精度控制。

• 精准控制:耦合器最低扫描周期可达125us,生产中可以实现快速的信息获取,I/O刷新可以实现与控制器的扫描周期同步,为高速响应提供稳定支持。

• 高同步精度:分布式时钟同步技术确保多模块间采样/输出同步误差1us,适合协同控制场景。

与传统方案对比

方案介绍

插片式I/O

IO耦合器

◆ 耦合器采用安芯微EtherCat从站芯片ISN8222, 内部集成2个百兆速率PHY芯片,1对LVDS高速信号,最高支持125M通讯速率。

◆   连接端子采用低阻抗,高导率的镀金连接器,确保LVDS以及电源正常工作,减少信号衰减。◆ 5 V /5A 高效 DC-DC输出,确保后端IO模块稳定工作,并且预留足够功率支持挂更多模块(常规4个模块)。

图1 耦合器控制板

DO模块

◆ DO模块采用安芯微EtherCat从站芯片ISN8223,内部提供高速SPI接口,2对LVDS高速通讯接口。

◆ 16路数字输出接口,采用安全可靠光耦IS281X-N进行信号隔离。

◆ 采用安芯微高集成度四路低边开关ISN14919驱动负载,每路支持最大800mA,最高频率支持500KHz,能稳定高效驱动电磁阀,继电器等负载。

◆ 高效低纹波DC-DC确保各芯片电路稳定工作。

◆ 连接端子采用低阻抗,高导率的镀金连接器,确保LVDS以及电源正常工作,减少信号衰减。 

图2 DO控制板

D I模块

◆ DI模块采用安芯微EtherCat从站芯片ISN8223,内部提供高速SPI接口,2对LVDS高速通讯接口。

◆ 16路数字输入接口,采用安全可靠光耦IS281X-N进行信号隔离。

◆ 高效低纹波DC-DC确保各电路稳定工作。

◆ 连接端子采用低阻抗,高导率的镀金连接器,确保LVDS以及电源正常工作,减少信号衰减。

图3 DI控制板

AO模块

◆ AO模块采用安芯微EtherCat从站芯片ISN8223,内部提供高速SPI接口,2对LVDS高速通讯接口。

◆采用16位四通道国产高速DAC,支持高速30MHz、3线制、SPI/QSPI/MICROWIRE兼容串行接口。

◆ 采用高速六通道数字隔离器对数模信息进行隔离,最高支持150M通讯速率。

◆ 高效低纹波DC-DC确保各电路稳定工作

◆ 连接端子采用低阻抗,高导率的镀金连接器,确保LVDS以及电源正常工作,减少信号衰减。 

图4 AO控制板

AI模块

◆ AI模块采用安芯微EtherCat从站芯片ISN8223,内部提供高速SPI接口,2对LVDS高速通讯接口。

  ◆ 采用16位8通道国产高速ADC,每通道采速率达350 kSPS,对信号进行高速采样。

  ◆ 采用高速六通道数字隔离器对数模信息进行隔离,最高支持150M通讯速率。

  ◆ 高效低纹波DC-DC确保各电路稳定工作。

  ◆ 连接端子采用低阻抗,高导率的镀金连接器,确保LVDS以及电源正常工作,减少信号衰减。   

图5 AI控制板

方案展示

方案架构

架构图

实例测试

实例运行图

实例资料清单

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