在下一“驅(qū)動”設計中支持所有工業(yè)以太網(wǎng)標準

　　協(xié)議 IP 的結(jié)構(gòu)

　　讓我們看一下協(xié)議 IP 的結(jié)構(gòu)，您可以下載它來實現(xiàn)您需要的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議 IP 有邏輯組件和軟件 （ 堆棧 ） 組件。邏輯組件為各種協(xié)議實現(xiàn)所需的硬件模塊，例如，PROFINET 和 EtherNet/IP 交換模塊，以及 POWERLINK 集線器，等。以 “ 黑盒 IP” 的形式提供 IP，意味著，不提供內(nèi)部源 RTL。必須通過定義好的有記錄的接口來使用這一 IP。

　　軟件組件包括運行在免費操作系統(tǒng) （OS） 中的協(xié)議棧，例如，eCOS，以 Nios II 集成開發(fā)環(huán)境 （IDE） 中 .elf 庫文件的方式來提供。源代碼還是以黑盒的形式提供，二進制軟件文件必須運行在 Nios II/f 處理器上。

　　如圖 6 所示，將這些組件放在一起建立 “ 灰盒 ” 非常重要?；液邪?Nios II/f 處理器、黑盒 IP，以及存儲器控制器，必須將它們恰當?shù)姆旁谝黄?，如隨每一協(xié)議 IP 發(fā)售的參考設計所示。您可以通過定義好的邏輯接口將您 （ 邏輯 ） 設計的其他部分和這一黑盒連接起來，通過定義好的軟件應用程序接口 （API） 使用協(xié)議棧，這一接口對于所有工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議是通用的。

　　圖 6. 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議 IP 的結(jié)構(gòu)

　　設計完成后，您可以選擇在 Quartus 軟件中進行軟件仿真，或者使用 Altera 基于Cyclone IV FPGA 的工業(yè)網(wǎng)絡套件 （INK），以及 Softing 基于 Cyclone III FPGA 的實時以太網(wǎng)模塊 （RTEM） 進行硬件評估。使用這些開發(fā)套件，在硬件中驗證了 Softing 為Altera 開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議 IP。

　　結(jié)論

　　與很多其他通信功能相似，工業(yè)以太網(wǎng)的實現(xiàn)已經(jīng)從模塊轉(zhuǎn)向器件，進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(tǒng)供應商很難針對成本、功耗、外形封裝等因素來優(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)品生命周期中不斷更新硬件和軟件的唯一高性價比方法是在同時具備硬件和軟件可編程能力的器件中實現(xiàn)您的設計。采用硬件和軟件可編程器件，系統(tǒng)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常用的邏輯更新。