以太網(wǎng)標準與驅動(dòng)系統設計

　　某些MPU供應商開(kāi)發(fā)了創(chuàng )新方法，例如開(kāi)發(fā)專(zhuān)用嵌入式處理器使用的定制微代碼，用于仿真非標準MAC。但是，編寫(xiě)專(zhuān)用RISC引擎定制微代碼來(lái)仿真硬件MAC并不是實(shí)現或者更新邏輯設計最直接簡(jiǎn)單的方法。

　　需要特殊MAC實(shí)現的協(xié)議通常采用定制硬件方法，取決于產(chǎn)量以及要求的價(jià)格點(diǎn)而使用ASIC或者FPGA。而且，MAC設計總是有可能隨著(zhù)標準的發(fā)展而改變。為保證您的設計今后不會(huì )過(guò)時(shí)，采用可編程方法是最安全的。

　　另一考慮是可能向千兆以太網(wǎng)發(fā)展。由于幾乎所有的FPGA都支持千兆以太網(wǎng)，即使標準開(kāi)始向高于1 Gbps速率發(fā)展，經(jīng)過(guò)深思熟慮的系統設計也需要新的FPGA編程文件來(lái)支持這類(lèi)標準的發(fā)展。

　　在可編程架構中以深度嵌入的功能來(lái)實(shí)現工業(yè)以太網(wǎng)使您不僅能夠以相同的硬件靈活的支持多種協(xié)議，而且還受益于高度集成的設計——功耗、成本和外形封裝。

未來(lái)是芯片驅動(dòng)

　　FPGA現在不僅僅可以處理簡(jiǎn)單的接口邏輯和橋接功能，而且還可以實(shí)現嵌入式處理功能，因此，芯片驅動(dòng)（圖4）的可行性越來(lái)越高。這一特性支持傳統FPGA功能與驅動(dòng)控制環(huán)以及通信協(xié)議功能的集成。

　　由于可以采用單芯片實(shí)現驅動(dòng)系統的數字功能，因此，工業(yè)以太網(wǎng)成為集成到FPGA中眾多的功能模塊中的一個(gè)。

　　圖4：芯片驅動(dòng)系統設計降低了BOM成本，減小了外形

　　結論

　　與很多其他通信功能相似，工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)現已經(jīng)從模塊轉向器件，進(jìn)而成為深度嵌入的功能。這是很多功能的發(fā)展趨勢，因為系統供應商很難針對成本、功耗、外形封裝等因素來(lái)優(yōu)化他們的設計。

　　工業(yè)以太網(wǎng)獨特的一面是，大量的全球標準，需要從機模塊供應商支持多種標準。支持8到10種不同標準，而且在這些從機產(chǎn)品生命周期中不斷適應任何標準更新的唯一高性?xún)r(jià)比方法是在同時(shí)具備硬件和軟件可編程能力的器件中實(shí)現您的設計。

　　采用這類(lèi)器件，系統供應商能夠支持各種工業(yè)以太網(wǎng)，使用了標準MAC，提供特殊的軟件堆棧以及需要定制MAC設計和特殊軟件堆棧的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。而且，使用相同的硬件，能夠適應一般的軟件堆棧更新和不太經(jīng)常的硬件更新。