CC-Link IE TSN対応製品開発の流れ

CC-Link IE TSNに対応した製品の開発の流れをご紹介いたします。

開発検討のステップ

Step 1局種別の選択
Step 2認証クラスの選択
Step 3開発手法の選択
Step 4開発場所の選択

スイッチングハブ、ケーブル、コネクタ等の推奨配線部品は、開発検討項目が一部異なります。
「SDK」とは、Software Development Kitの略称です。

Step 1局種別の選択

マネージャ局

ネットワークの管理を行う局。制御情報（パラメータ）を持ち、デバイス局*および他のマネージャ局をサイクリック伝送、トランジェント伝送により制御する局。

デバイス局：ローカル局やリモート局などのマネージャ局以外の総称です。

ローカル局

マネージャ局および他のローカル局とのn：n のサイクリック伝送と他の局との1：n のサイクリック伝送が可能で、他の局とトランジェント伝送が可能である局。トランジェント伝送においては、サーバ機能とクライアント機能を持ちます。

リモート局

他の局との1：n のサイクリック伝送とトランジェント伝送が可能である局。
トランジェント伝送においては、サーバ機能とクライアント機能を持ちます。

Step 2認証クラスの選択

CC-Link IE TSNでは、機器（ノード）およびスイッチングハブの機能・性能に応じて、認証クラスを設けています。
認証クラスにはAとBがあり、Bが高性能となります。

機器

使用用途の広い認証クラスBの製品開発を推奨します。ただし既存（CC-Link IE TSN非対応）製品のソフトウェアのみを変更し、開発を行う場合のみ認証クラスAで開発ください。

● ：実装要
─ ：実装不要

機器の認証クラス

No.	機能	条件	認証クラス
No.	機能	条件	A	B
1	受信/中継	フルレート受信/中継（１、2）	-	●
2	対応規格	IEEE802.1AS準拠	-	●
		IEEE1588準拠	-	-（*5）
		IEEE802.1Qbv準拠	-	●
3	同期精度	1 μs以下	-	●（*4）
4	通信モード	時分割方式	-	●
4	通信モード	タイムマネージド･ポーリング方式	●	-
5	サイクリック伝送	VLAN	●	●（*6）
		ユニキャスト	●	●
		ブロードキャスト/マルチキャスト	-（*3）	●
6	トランジェント伝送	NRSV-Transient	●	●

1ポートの場合：受信、2ポート以上の場合：受信と中継
100 Mbps以上であれば、通信速度は問わない
ローカル局の場合は、実装必須
時刻同期精度1 μsを保証するシステムの場合、認証クラスBの製品のみで構成する。この場合、認証クラスAの製品（スイッチングハブ含む）を認証クラスBの製品間に配置しないこと。
プロトコルバージョン1.0は実装要。詳細はCC-Link IE TSN仕様書(概要編)をご参照ください。
プロトコルバージョン1.0は実装不要。詳細はCC-Link IE TSN仕様書(概要編)をご参照ください。

マネージャ局は、認証クラスAのデバイス局および認証クラスBのデバイス局の両方と通信可能となるように実装してください。
デバイス局は、認証クラスAまたはBのいずれかの局として、マネージャ局と通信可能となるように実装してください。

No.	機能	プロトコルバージョン2.0	プロトコルバージョン1.0
1	通信方式（*）	時分割方式タイムマネージド･ポーリング方式	時分割方式
2	対応規格	IEEE802.1AS準拠	IEEE802.1AS準拠 IEEE1588準拠
3	サイクリック	伝送VLAN必須	VLAN任意

時分割方式では各局で同期している時刻を活用して双方向に同時に送信するのに対し、タイムマネージド・ポーリング方式では、時間を管理するマネージャ局からのサイクリックフレームを受信した後にマネージャ局宛にサイクリックフレームを送信する方式です。

スイッチングハブ

● ：実装要
─ ：実装不要

スイッチングハブの認証クラス

No.	機能	条件	認証クラス
No.	機能	条件	A	B
1	リンクアップ/中継	1000BASE-T（IEEE802.3ab）準拠	●（*）	●（*）
		100BASE-TX（IEEE802.3u）準拠	●（*）	●（*）
		Auto MDI/MDI-X	●	●
		オートネゴシエーション	●	●
2	対応規格	IEEE802.1AS準拠	-	●
2	対応規格	EEE1588準拠	-	-
3	同期精度	1 μs以下	-	●
4	Time aware Queuing	IEEE802.1Qbv準拠	-	●

どちらか一方、もしくは両方に対応のこと

Step 3開発手法の選択

開発手法の多様化

専用ASIC/FPGAで実装した高性能機器から、ソフトウェアプロトコルスタックで実装した汎用Ethernetチップまでさまざまなタイプの製品開発に対応できます。

種類

開発ツール分類	PCボード	組込みモジュール	専用通信LSI	SDK
種別	ハードウェア	ハードウェア	ハードウェア	ソフトウェア
内容	PCIやPCI Expressのインタフェースに接続する	ユーザ基板と組込み型インタフェースボードを汎用的なバス（16 bit パラレルバスなど）で接続する	公開される通信LSIのインタフェース仕様に基づき、ユーザ自身で基板に実装する	公開されるソフトウェアを汎用 Ethernet通信に対応した機器に組み込む

選択する開発手法により期間とコストが異なります。

開発種別の異なる製品の組合せによる通信精度の違い

構成
通信速度	1 Gbps	1 Gbps	100 Mbps	100 Mbps
通信精度

Step 4開発場所の選択

自社で開発

各種開発手法を利用して、
自社で通信インタフェースを開発いただきます。

受託開発メーカーの利用

自社開発における技術面や人員面などの問題をクリアする方法の一つとして、通信インタフェースのハードウェアやソフトウェアの開発を受託するメーカーがあります。

CC-Link IE TSN開発ツールパートナー

パートナー	局種別	認証クラス	開発ツール
パートナー	局種別	認証クラス	PCボード	組込みモジュール	通信LSI	SDK
	マネージャ局/ ローカル局	B	開発中
	マネージャ局	B				●
	リモート局	B		●
	マネージャ局/ ローカル局	B			●
	リモート局	B/A			●
	マネージャ局	B				●
	リモート局	B/A				認証予定
	リモート局	B			●
	リモート局	A				認証予定
	リモート局	B				認証予定

組込みモジュール、PCボードはパートナーにて検討頂いております。
詳細はCC-Link IE TSN開発ツールメーカー⼀覧にてご確認ください。

開発検討中のパートナーは下記です。

その他の開発⽀援ツール

CC-Link IE TSN開発を支援するサンプルコード、ツールを公開しております。
パートナー会員であれば、CLPA Webサイトから無償でダウンロード可能です。

CC-Link IE TSN リモート局 Class A用サンプルコード

特長

コンパクトなリモート局用サンプルコード
Ethernet機器やCC-Link IEフィールドネットワークBasic機器への適用を容易にするS/W構造やAPI仕様
無償でダウンロード可能

開発環境

No.	項目	製品名	バージョン	メーカー
1	評価ボード	NUCLEO-F439ZI（*）	－	STMicroelectronics
2	統合開発環境	STM32CubeIDE	1.7.0	STMicroelectronics
3	OS	FreeRTOS	V10.3.1	Amazon Web Services
4	IPスタック	lwIP（lightweight IP）	2.1.2	lwIP開発者グループ

NUCLEO-F439ZI
（STMicroelectronics社製）

搭載マイコン(STM32F439ZIT6)

周波数：180 MHz
CPU ：ARM Cortex-M4
Flash ：2,048 Kbyte
RAM ：256 Kbyte