智能網(wǎng)絡(luò )設備開(kāi)發(fā)中的硬件設計

摘要：從理解產(chǎn)品要求和設計局限出發(fā)，講述智能網(wǎng)絡(luò )設備的通信部件和協(xié)議。通過(guò)全盤(pán)考慮存儲器執行訪(fǎng)問(wèn)速度、網(wǎng)絡(luò )、重啟各種因素對整個(gè)設計的影響，提高產(chǎn)品的設計成功率。 關(guān)鍵詞：嵌入式系統 100Base-T MBPS RTOS 引言 嵌入式系統設計帶來(lái)了與傳統系統設計全然不同的挑占。其中包括從處理器和存儲器的選擇到產(chǎn)品環(huán)境的考慮。在理解產(chǎn)品設計的許多復雜方面和影響后，呵以直接提高產(chǎn)品設計成功的幾率，對于設計者，僅僅了解需要什么部件來(lái)完成一個(gè)設計是不夠的，還要考慮部件之間如何交互、何種要素會(huì )帶來(lái)影響和設計的產(chǎn)品將在何種環(huán)境中運行等問(wèn)題。 本文試圖用合適的視角來(lái)盾待這些問(wèn)題，為設計工程師們提供指導和幫助，從所有的層面上幫助它們?yōu)榻窈蟮脑O計項目做更好的準備。 1 理解產(chǎn)品要求和設計局限 在創(chuàng )造一個(gè)智能的網(wǎng)絡(luò )化設備時(shí)，第一步是要理解這個(gè)嵌入式產(chǎn)品本身內含的規格要求，大同小異不僅僅是產(chǎn)品的功能要求?；镜脑?，如處理器類(lèi)型，會(huì )對吞吐量、可裁剪性和開(kāi)發(fā)周期的長(cháng)短產(chǎn)生廣泛的影響。這一點(diǎn)一定在事先就了然于胸。同樣重要的成本，因為多數嵌入式產(chǎn)品對成本是敏感的。因此，材料清單的成本需要比傳統設計低很多。典型的具有以太網(wǎng)能力的嵌入式產(chǎn)品生產(chǎn)的材料清單的花費為$45～$100元。這些限制要求對性?xún)r(jià)比做很好的分析。 對于串口、USB、I2C接口的設計決定也會(huì )對性?xún)r(jià)比產(chǎn)生影響。找到帶集成接口的處理器并不難，比如帶以太網(wǎng)口、串口、USB及其它接口。在合適的價(jià)位找到這樣的處理器，并且還能提供產(chǎn)品的可裁剪性，就不那么容易了。 還有2個(gè)重要的事項有時(shí)會(huì )被忽略，就是電源要求和溫度潿。如果產(chǎn)品是電池供電，要考慮系統所有部件的電流消耗;如果產(chǎn)品本身要求滿(mǎn)足工業(yè)級溫度要求，那么這個(gè)盒子中的所有部件都要是工業(yè)級的。最后一點(diǎn)，由于本文的焦點(diǎn)在硬件，需要記住，產(chǎn)品可裁剪性取決于軟件。 除了辨別一個(gè)產(chǎn)品的功能要求外，對于該產(chǎn)品功能環(huán)境的理解也同樣重要。這個(gè)產(chǎn)品將在何處度過(guò)它的整個(gè)生命周期，那里的環(huán)境是否有特殊性?這樣的問(wèn)題，設計者可以利用環(huán)境的先天優(yōu)勢，同時(shí)為最壞的情形做打算。如考慮暴露情況、環(huán)境污梁情況、溫度極限和更多的將影響性能和潛在的生命周期的情況。 人機交互同樣是重要因素。如程序改動(dòng)的頻繁度、產(chǎn)品可能維護計劃等。一定要關(guān)注技術(shù)環(huán)境。比如，如果一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò )設備接到一個(gè)局域網(wǎng)上，相關(guān)的信息流量會(huì )如何影響周?chē)脑O備?如果該產(chǎn)品是一個(gè)串口到以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，只負責從串口得到數據然后將它轉換成以太網(wǎng)包，反之亦然，那么不僅要考慮最大的數據延時(shí)允許網(wǎng)包，還要考慮有多少數據要傳送。雖然延時(shí)對許多應用不是一個(gè)主要考慮因素(如當一個(gè)產(chǎn)品只是不時(shí)地收集數據，定期地被取走)，但在一些應用中，延時(shí)是以太網(wǎng)拓撲中的限制因素。在需要對緊急情況作出立即反應的地址，如工廠(chǎng)地面上的閥門(mén)控制、通信和反應，一定要真正實(shí)時(shí)地完成。 2 通信、部件和協(xié)議 在基于以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )中有2個(gè)常用術(shù)語(yǔ)是10BaseT和100BaseT。為了高效地設計一個(gè)產(chǎn)品，理解這些術(shù)語(yǔ)的含義是很必要的。10BadeT和 100BaseT是線(xiàn)速度。線(xiàn)速度和能占用的持續速度是不同的。通常意義上講，10BaseT線(xiàn)速度是10Mbit/s，100BaseT線(xiàn)速度是 100Mbit/s。作為一個(gè)共享的資源，所有局域網(wǎng)上的設備都要能互相通信。因此，設備沒(méi)有能力百分之百地擁有全部的帶寬。如果真的存在這種情況，其它設備就不能進(jìn)行任何通信了。由此可知，在100BaseT的連接中，設備可以用100BaseT的解碼機制進(jìn)行通信，而不是維持100Mbit/s的速度?？偼掏铝靠梢员灰曌骼碚撏掏铝?，而凈吞吐量可以視為實(shí)際的流量。 許多應用在設計時(shí)遵循所謂的“30%規則”。簡(jiǎn)單講，在有其它設備共享網(wǎng)絡(luò )的環(huán)境中，一個(gè)設備應被設計為能使用30%的帶寬。在一個(gè)100BaseT的網(wǎng)絡(luò )中，這意味著(zhù)30Mbit/s。很明顯，智能化設備網(wǎng)絡(luò )意味著(zhù)設計一個(gè)嵌入式產(chǎn)品應用到一個(gè)已存在的網(wǎng)絡(luò )中。在這里，設計得必須面對此設計要素，即必須估計在這個(gè)水平上，將不得不在什么條件下進(jìn)行工作。 網(wǎng)絡(luò )的布線(xiàn)費用通常是網(wǎng)絡(luò )中比較貴的部分。由于這個(gè)費用，許多其它介質(zhì)和協(xié)議，尤其是無(wú)線(xiàn)，正在被研究用于承載通信。802.11和藍牙是2個(gè)無(wú)線(xiàn)的協(xié)議。 網(wǎng)絡(luò )設備本身的價(jià)格在不斷地下落。由于這個(gè)原因，許多應用著(zhù)眼于現存的線(xiàn)路來(lái)保持以太網(wǎng)布線(xiàn)。這在樓宇控制應用系統中是很常見(jiàn)的。因為數公里長(cháng)的485或 422的線(xiàn)路已經(jīng)存在，這些線(xiàn)路通常保留。因為要和樓宇控制外設進(jìn)行通信。因此，應用系統作為網(wǎng)關(guān)，用軟件來(lái)橋接遺留的串口協(xié)議和以太網(wǎng)之間的通信。 如今，在許多建筑的物理布線(xiàn)中通常包含標準的、屏蔽或非蔽的雙絞線(xiàn)。不管屏蔽的還是非屏蔽的，雙絞線(xiàn)在抗電磁干擾上是很有效的?；镜牟顒e在于(不比較成本)屏蔽的雙絞線(xiàn)能提供更好的噪音保護。除了從設施中現有部件產(chǎn)生的噪音外，比如電力線(xiàn)、變壓器和發(fā)電機等，線(xiàn)路自身的數據傳輸也會(huì )產(chǎn)生噪音。這一情況使得安裝和調試一個(gè)新硬件成為一種挑戰。在最壞情況下的可能影響，包括從傳輸燈亮時(shí)網(wǎng)絡(luò )的不穩定，到高速傳輸數據時(shí)的數據錯誤。 一種特殊級別的雙絞線(xiàn)名叫5類(lèi)電纜，可以用于許多普通雙絞線(xiàn)難于應付的情況。5類(lèi)線(xiàn)支持100Mbit/s數據傳輸，而出錯概率很低。光纖線(xiàn)路也在以太網(wǎng)絡(luò )中得到應用，特別是在電磁干擾敏感的環(huán)境中，光纖是抗電磁干擾的，沒(méi)有輻射，防竊聽(tīng)，完全適合極高速率的數據傳輸。 需要強調的是，以太網(wǎng)拓撲與其它網(wǎng)絡(luò )拓撲相比是非常不一樣的。拓撲選擇將影響布線(xiàn)的費用。以太網(wǎng)不是基于多跳的網(wǎng)絡(luò )，比如10Base-2的雛菊鏈網(wǎng)。以太網(wǎng)拓撲組成的是星狀的配置。星上的每一個(gè)設備在物理上要么連在一個(gè)集線(xiàn)器上，要么連在一個(gè)交換機上。在以太網(wǎng)上，一個(gè)設備與另一個(gè)設備的通信起處于發(fā)送設備端，然后到它連接的集成器或交換機。 以太網(wǎng)有2種基于類(lèi)型：平面式和多層結構式。在一個(gè)平面式的以太網(wǎng)，連接在一個(gè)集線(xiàn)路上的所有設備可以看到這個(gè)集線(xiàn)器接角到的所有數據包。這還包括相互連接在一起的集線(xiàn)器上的所有設備。在多層結構式以太網(wǎng)中，由于集線(xiàn)路之間由交換機連接，只有連接在一個(gè)集一器上的設備可以看到那些包，此外，交換機還能決定哪些設備可以看到包，而哪些不能。 值得注意的是，不管是平面式還是多層結構式，以太網(wǎng)一個(gè)共同的好處是不會(huì )受故障設備所牽連;而在雛菊鏈網(wǎng)絡(luò )中，一旦1個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備貪婪工作，其它網(wǎng)上設備的通信就無(wú)法進(jìn)行了。在以太網(wǎng)的多層結構網(wǎng)中，數據沖突被最小化了。但它的最大不足就是線(xiàn)路總量和安裝總費用增加了。 3 存儲器的考慮 對一個(gè)系統來(lái)講，選擇RAM是設計的一個(gè)很重要的方面，它會(huì )影響到產(chǎn)品的使用環(huán)境以及產(chǎn)品的全面的功能需求。應用本身往往會(huì )確定使用何種存儲器。其它因素和成本、實(shí)性、產(chǎn)品穩定性也會(huì )影響RAM的選擇。靜態(tài)RAM以使用方便和速度快而著(zhù)稱(chēng)。例如，SRAM的脈沖，通常由1個(gè)2-1-1-1的周期組成，意味著(zhù)它要用2個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)取第1個(gè)長(cháng)字，然后每1個(gè)時(shí)鐘周期取1個(gè)。在設計中，SRAM也易于實(shí)現。受限制的因素包括低密度的封裝以及較高的價(jià)格。 EDORAM和DRAM在老一點(diǎn)的設計中徑常見(jiàn)到。但由于這些類(lèi)型的RAM曼慢被淘汰，現在很少能見(jiàn)到了。而且,EDORAM很難找到適合嵌入式設計的通用密度(1、2或8MB)。 SDRAM是今天的智能網(wǎng)絡(luò )設備中最常見(jiàn)的RAM。SDRAM可用性很好，與SRAM相比，每兆字節的成本比也不錯。處理器易于和SDRAM交互，而且 SDRAM也能提高效率。SDRAM的脈沖周期如果為3-1-1-1，但SDRAM第1個(gè)指令獲取之后，每下一個(gè)獲取必須與時(shí)鐘的上升沿步。DRAM在信號產(chǎn)生上有很地址和列地址之分。行地址和列地址在DRAM類(lèi)型中都要給出來(lái)定位一個(gè)存儲器地址。DRAM還有刷新周期，SDRAM有列地址延遲的值，以及需要存儲器控制器控制的其它信號。在處理器中集成一個(gè)SRAM、DRAM和SDRAM的控制器在做嵌入式設計時(shí)絕對會(huì )讓你受益非淺。 許多處理器需要一個(gè)負責內存遇像保存和程序執行的外部存儲器子系統。對于映像存儲，許多設備使用Flash。Flash有2個(gè)大的供應商AMD和 Intel。Flash本身與RAM來(lái)講是相對較慢的，因此，多數應用中，程序在Flash中的執行效率不高——特別是在實(shí)時(shí)應用中。在大多數的設計中，16位的Flash用來(lái)降低成本，而通過(guò)在RAM中執行映像文件，這種結構被采用后可以不影響產(chǎn)品的運行。 另一種非易失內存為電可擦除可編程只讀存儲器。EEPROM在許多應用中被用于為設備保存配置信息。這些參數通常至少包括MAC地址和IP地址。其它參數可包括子網(wǎng)掩碼、序列號、網(wǎng)關(guān)、波特率或其它板級參數。EEPROM可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單靜態(tài)RAM類(lèi)型設備來(lái)被設置和訪(fǎng)問(wèn)。雖然EEPROM通常很慢，但它一般不會(huì )影響到嵌入式設備，因為它的主要用途是在啟動(dòng)時(shí)提供參數。為了高效地選取Flash適應產(chǎn)品，Flash的密度要決定好。決定一個(gè)系統中 Flash的大小，實(shí)際上就決定了設備的材料消耗費(BOM)。在Flash的問(wèn)題上界限要很好地劃定：太少，則限制了軟件角度上的可裁剪性;太多，則為產(chǎn)品帶來(lái)了成本上不必要的增加。 4 增加價(jià)值的特性 許多工程開(kāi)始就有一些限定的要求——使一個(gè)產(chǎn)品更快地投放市場(chǎng)和保持一個(gè)合理的成本。當產(chǎn)品經(jīng)受住市場(chǎng)的考驗時(shí)，產(chǎn)品修正需要從現存的硬件得到支持。這包括了在保證了附加軟件的設計中，能增加價(jià)值的特性。 錄找一個(gè)TCP/IP層內存需求羅小的操作系統，有助于將材料成本保持在一個(gè)較低的價(jià)位，因為它對內存的需求減少了。比如，使用NetSilicon的 NET+OS集成的硬件和軟件解決方案，操作系統和?；旧现徽加?40 KB的內存。加上Web服務(wù)器和FTP服務(wù)器，整個(gè)系統只需310KB就可以啟動(dòng)了。 當有嵌入式Web服務(wù)器的時(shí)候，對于Web頁(yè)面的構建需要仔細考慮。普通的頁(yè)面設計，用來(lái)控制和監視，350KB以?xún)鹊腇lash仍能滿(mǎn)足使用。但當動(dòng)態(tài)的GIF文件、復雜的徽標和JPEG文件被引進(jìn)時(shí)，內存的需求會(huì )急劇增加。許多設計帶FTP、HTTP和Email功能，加上客戶(hù)的應用，0.5MB甚至更少的Flash仍然放得下。放1MB的Flash在板子上可以在板子不用重新設計布線(xiàn)的情況下增加有意義的特性。 RAM用來(lái)執行指令和數據儲存。因此，最小的RAM也要是Flash的大小加上數據內存和以太緩沖區的大小。有其它能影響RAM大小的考慮，比如，產(chǎn)品要不要在線(xiàn)升級。在有的機制中，比如NetSilicon公司的Net+Works方案提供的FTP可升級特性，RAM的大小需要是程序映像大小的2倍。比如，剛提到的FTP實(shí)現需要的一個(gè)保存新程序的緩沖區。這個(gè)緩沖區會(huì )通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接收1個(gè)新的映像文件，然后將它保存在RAM的1個(gè)區里。升級例程然后會(huì )將新映像燒到Flash中。因此，在這個(gè)例子中，內存需求的增加包括可執行代碼的大小、另外增加的用于暫時(shí)保存升級程序的緩沖區以及為數據和網(wǎng)絡(luò )緩沖區增加的空間。 最后，堆的大小一定要考慮，堆的大小會(huì )有很多職能，如對每一個(gè)Socket連接分配內存。具體的例子，如NET+OS中，每一個(gè)Socket連接需要大約 400字節。在這種情況下，通常用將執行文件大小加倍的方案來(lái)確定RAM的大小。 5 執行、訪(fǎng)問(wèn)和速度 在Flash中執行，對許多低端應用來(lái)說(shuō)并不壞。如一個(gè)簡(jiǎn)單的串口到以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)設備，在Flash中運行通常不需要性能上的補償。有一些處理器，如 NET+ARM，可以利用內部產(chǎn)生的與Flash相關(guān)的信號來(lái)獲得效率。例如，對于一個(gè)16位的AMD Fash設備，Flash的片選可以接地，從而在100%的時(shí)間內，它都是活動(dòng)的。當電源可以承擔這樣的消耗，此特性可以提高Flash的效率。寫(xiě)使能和輸出使能信號可以直接從處理器得到。例如，NET+ARM處理器有5個(gè)可用的片選。一個(gè)普通的寫(xiě)使能和輸出使能存在于內存外設中。片選0通常用于 Flash。我們不將NET+ARM的片選0接到Flash上，也就是不用NET+ARM的片選0的輸出使能和寫(xiě)使能。與此對應，將Flash上的片選使能接地，而同時(shí)寫(xiě)使能和輸出使能用NET+ARM的26、27地址線(xiàn)來(lái)驅動(dòng)。這樣，數據有效是依賴(lài)輸出使能而不是片選使能。從而，就可以繞過(guò)與Flash 設備相關(guān)的幾個(gè)慢速訪(fǎng)問(wèn)周期。 除了理解不同的類(lèi)型和內存需求，找到正確的內存大小依賴(lài)于內存允許的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。內存速度直接影響傳輸率性能，而傳輸率直接影響到處理器能處理多少數據。內存慢導致取指令慢，接著(zhù)就降低了整個(gè)產(chǎn)品效率。理解這些產(chǎn)品需求中的依賴(lài)性對建造一個(gè)嵌入式產(chǎn)品是必不可少的。要理解內存速度的需求，需要對 NET+ARM了解得更詳細一些。NET+ARM的系統周期在它的總線(xiàn)主控制者之間共享。也就是說(shuō)，系統時(shí)鐘周期在A(yíng)RM7內核和內部10通道的DMA控制器之間分享。在這樣的設計中，ARM內核每得到一個(gè)時(shí)鐘周期，DMA也同樣得到一個(gè)時(shí)鐘周期，在將總線(xiàn)交回下一個(gè)控制者之間，總線(xiàn)主控制者被允許可以突發(fā)至4個(gè)長(cháng)字。 下一個(gè)較關(guān)鍵的性能是時(shí)鐘速度。NET+ARM通常使用33MHz的時(shí)鐘。這樣就給它的處理時(shí)間差據周期的單位數，將結果乘上30ns，再將所得結果乘 2，就得到了整個(gè)系統時(shí)鐘周期的時(shí)間。請注意每一個(gè)總線(xiàn)控制者都可以突發(fā)至4個(gè)字長(cháng)或16個(gè)字節。整個(gè)系統周期基本上是ARM、DMA1、ARM、 DMA2，依次類(lèi)推。我們看一下DMA通道1(以太網(wǎng)接收通道)，可以簡(jiǎn)單地將每個(gè)系統周期移動(dòng)16個(gè)字節轉換成每秒多少兆字節。 除了Flash，附加的NVRAM有時(shí)會(huì )被忽略。許多RTOS廣商推薦使用一些如EEPROM的小型NVRAM設備來(lái)存儲配置信息。為了增強易用性，NetSilicon推薦用EEPROM來(lái)保存如MAC地址、序列號、IP地址一類(lèi)的設備配置。當產(chǎn)品的IP地址或配置設定被改動(dòng)時(shí)，程序可以簡(jiǎn)單地將新的值寫(xiě)到EEPROM中，而不需要保存配置信息的Flash的該扇區重新擦寫(xiě)。由于需要的EEPROM的容量通常較小，使用的NVRAM設備也是小設備。在NetSilicon公司的NET+ARM開(kāi)發(fā)包中，有針對MAC地址、IP配置、序列號的程序。利用這些工具可以大大地節省時(shí)間和開(kāi)發(fā)精力。 板級部件之間的通信有一個(gè)通用的機制是內存映射。處理器通常有一個(gè)系統總線(xiàn)，由地址和數據總線(xiàn)組成，它們都會(huì )被用來(lái)與外設進(jìn)行通信。內存，如Flash和 SDRAM，一般會(huì )駐留在處理器的系統總線(xiàn)上。其它的外圍部件，如FPGA、LCD顯示、編碼器、其它類(lèi)型的設備等，也會(huì )需要添加到這個(gè)總線(xiàn)上。 這一類(lèi)型的實(shí)現通常有2個(gè)原因：效率和易用性。與許多其它類(lèi)型的接口比較，系統總線(xiàn)上的效率是非常重要的。需要慎重考慮的是，究竟是何種其它外設是通過(guò)系統總線(xiàn)進(jìn)行通信的。如果有許多高帶寬的部件要進(jìn)行通信，那么總線(xiàn)爭用就會(huì )出現。從易用性角度出發(fā)，所有系統總線(xiàn)上的設備基本上類(lèi)似于內存。使用智能的內存處理器，可以使得應用的硬件之間的通信容易得如同訪(fǎng)問(wèn)一內存區。 緩存的概念，就是檢查每一次內存訪(fǎng)問(wèn)，看它是否在緩沖區中。如果不是，一個(gè)常規的內存訪(fǎng)問(wèn)會(huì )進(jìn)行。如果該地址出現在在緩沖區中，指令或數據會(huì )直接在緩存中存取，而不需要嘗試總線(xiàn)來(lái)進(jìn)行外部的訪(fǎng)問(wèn)。這樣一來(lái)，DMA控制器就可以繼續使用總線(xiàn)而ARM內核直接從緩存控制器中取得指令。 6 其它網(wǎng)絡(luò )因素 以太網(wǎng)通信所需的包含MAC、PHY、1個(gè)電壓轉換器和1個(gè)連接器。選擇一個(gè)集成了MAC的處理器是非常有益處的，因為許多設計部件減少了。 在有外部MAC的情況下，有時(shí)附加的內存是需要的。通過(guò)集成MAC，系統的成本也會(huì )跟著(zhù)降低。MAC的主要任務(wù)包括處理以太網(wǎng)上的沖突情況。當偵測到一個(gè)沖突時(shí)，MAC會(huì )將包放入發(fā)送單元，一直到將包發(fā)送出去為止。 許多應用為了與其它外設進(jìn)行通信，既需要內部接口，也需要外部接口。內部接口通常是部件之間通信板級接口。許多情況下，處理器的系統總線(xiàn)會(huì )用來(lái)為外設做內存映射，比如USB、LCD、FPGA、MPEG編碼器等。GPIO(通用I/O)可以用來(lái)構造像串行EEPROM的接口設備。除了外部設備(如硬盤(pán)或相機)的接口，還可以用來(lái)做部件通信相關(guān)設備(如Modem、CODEC)接口。 對于很多類(lèi)型的產(chǎn)品和部件，串行接口是常見(jiàn)的。串行拓撲，如RS232、422、485，在與外部設備通信時(shí)經(jīng)常用到。用到485的有2個(gè)主要市場(chǎng)：工業(yè)自動(dòng)化和樓宇控制。而現在以太網(wǎng)成了很多應用的常見(jiàn)連接方式，就像過(guò)去串行、并行連接一樣。無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)又增添了遠程的應用和功能，使得以太網(wǎng)可以延伸到那些不可能布線(xiàn)或布線(xiàn)成本太高的地點(diǎn)。802.11和藍牙技術(shù)正在被不斷地改進(jìn)。 7 重啟 重啟也是設計中的關(guān)鍵因素。理解什么類(lèi)型的重啟可用，它們將對系統產(chǎn)生保種影響，以幫助設計者利用特定的情況。在NET+ARM芯片中，有5種重啟可以使用：加電重啟、通過(guò)RESET引腳的硬重啟、看門(mén)狗重啟、ENI重啟和軟件重啟。 ENI重啟允許NET+ARM被一個(gè)外部處理器重啟。這是在NET+ARM作為一個(gè)協(xié)處理器負責網(wǎng)絡(luò )通信的情況下使用的。加電重啟、硬重啟和看門(mén)狗重啟都會(huì )導致NET+ARM內部模塊重啟。但ENI重啟卻不會(huì )影響到NET+ARM的內存控制器和ENI模塊本身。軟件重啟不會(huì )影響ARM處理器、ENI和內存模塊。通過(guò)了解可用的重啟類(lèi)型，就可以在得啟個(gè)別部分時(shí)無(wú)須影響到整個(gè)系統。 有2點(diǎn)本文沒(méi)有討論，分別是電源的穩定性和設備失效后的恢復。當系統中只有一閃存設備時(shí)(在成本敏感的設計中往往如此)，如果電源失效，閃存就會(huì )癱瘓。這種情況如果發(fā)生，就得被迫用另外的方式來(lái)訪(fǎng)問(wèn)處理器。在NET+ARM的設計中，可選的方式包括JTAG連接，它允許編程者獲得處理器的控制來(lái)糾正閃存中映像。 8 結論 最有效的系統設計一定要看到未來(lái)的發(fā)展并有所計劃。近年來(lái)的半導體發(fā)展就反映了這個(gè)趨勢。1μm的半導體處理技術(shù)被分別由0.8、0.5、0.35、 0.25和0.18μm處理技術(shù)代替。每一次處理尺寸的縮小，就帶來(lái)相關(guān)價(jià)格的降低和實(shí)現性能的提高。例如，早期的NET+ARM設計使用NET+12，現在就可以被NET+40或NET+50所代替。 如果設計得當，了解產(chǎn)品發(fā)展的未來(lái)路線(xiàn)和得到NetSilicon公司為客戶(hù)所做的硬件設計檢查，使用NET+ARM做設計時(shí)如果保證了這三點(diǎn)因素，客戶(hù)就可以選擇不同的NET+ARM產(chǎn)品而使用相同的板子。另外，額外的內存和部件的布局設計也可以增加，確保整個(gè)系統的設計更通用、能堅持更長(cháng)的使用時(shí)間。通過(guò)了解產(chǎn)品需求、理解產(chǎn)品環(huán)境、精心選擇部件、利用集成的方案、在為今天的需求設計產(chǎn)品時(shí)能為明天的改進(jìn)計劃出相應的路線(xiàn)，聰明的設計者可以最大限度地發(fā)揮產(chǎn)品的功效。這些因素會(huì )幫助你的設計和產(chǎn)品獲得成功。