以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　某些MPU供應(yīng)商開發(fā)了創(chuàng)新方法，例如開發(fā)專用嵌入式處理器使用的定制微代碼，用于仿真非標(biāo)準(zhǔn)MAC。但是，編寫專用RISC引擎定制微代碼來仿真硬件MAC并不是實(shí)現(xiàn)或者更新邏輯設(shè)計(jì)最直接簡(jiǎn)單的方法。

　　需要特殊MAC實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)總是有可能隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展而改變。為保證您的設(shè)計(jì)今后不會(huì)過時(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(biāo)準(zhǔn)開始向高于1 Gbps速率發(fā)展，經(jīng)過深思熟慮的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也需要新的FPGA編程文件來支持這類標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。

　　在可編程架構(gòu)中以深度嵌入的功能來實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)——功耗、成本和外形封裝。

未來是芯片驅(qū)動(dòng)

　　FPGA現(xiàn)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(xiàn)嵌入式處理功能，因此，芯片驅(qū)動(dòng)（圖4）的可行性越來越高。這一特性支持傳統(tǒng)FPGA功能與驅(qū)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(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)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(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)降低了BOM成本，減小了外形

　　結(jié)論

　　與很多其他通信功能相似，工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)從模塊轉(zhuǎn)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(shì)，因?yàn)橄到y(tǒng)供應(yīng)商很難針對(duì)成本、功耗、外形封裝等因素來優(yōu)化他們的設(shè)計(jì)。

　　工業(yè)以太網(wǎng)獨(dú)特的一面是，大量的全球標(biāo)準(zhǔn)，需要從機(jī)模塊供應(yīng)商支持多種標(biāo)準(zhǔn)。支持8到10種不同標(biāo)準(zhǔn)，而且在這些從機(jī)產(chǎn)品生命周期中不斷適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)更新的唯一高性價(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(xiàn)您的設(shè)計(jì)。

　　采用這類器件，系統(tǒng)供應(yīng)商能夠支持各種工業(yè)以太網(wǎng)，使用了標(biāo)準(zhǔn)MAC，提供特殊的軟件堆棧以及需要定制MAC設(shè)計(jì)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(yīng)一般的軟件堆棧更新和不太經(jīng)常的硬件更新。