SOPC在嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)控制器中的應(yīng)用

　　每個(gè)控制區(qū)域（Control Domain）包含以太網(wǎng)交換機(jī)和嵌入式的工業(yè)以太網(wǎng)控制器，以及一些變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如圖2所示。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):

　　圖2 設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　?。?） 靈活性。由于控制器采用了NIOS微處理器，能夠靈活配置處理器的硬件資源，克服了接口數(shù)據(jù)傳輸速率的瓶頸，利用SOPC技術(shù)，系統(tǒng)硬件、軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)試都十分方便。

　　（2） 可靠性?？刂葡到y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎铆h(huán)形架構(gòu)，大大增強(qiáng)了骨干網(wǎng)的可靠性。在控制網(wǎng)絡(luò)層，通過劃分控制區(qū)域，分散了控制風(fēng)險(xiǎn);而在控制區(qū)域內(nèi)部采用嵌入式的工業(yè)以太網(wǎng)控制器，集中控制整個(gè)控制區(qū)域，降低了控制成本。實(shí)踐證明這種分散結(jié)合集中的控制結(jié)構(gòu)是十分有效的。

　?。?） 實(shí)時(shí)性。通過劃分控制區(qū)域，各個(gè)控制區(qū)域通過交換機(jī)連入骨干網(wǎng)，而每個(gè)控制區(qū)域內(nèi)的變送和執(zhí)行結(jié)構(gòu)的信息都不會(huì)占用骨干網(wǎng)絡(luò)資源。這樣，每個(gè)控制區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載可以降到很低的程度（5％）。提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性。嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)均考慮了實(shí)時(shí)性要求，這樣在網(wǎng)絡(luò)層下進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

　　本文對(duì)嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)控制器進(jìn)行了開發(fā)研究，提出用SOPC技術(shù)來解決控制器硬件設(shè)計(jì)中存在的接口速率瓶頸問題，提高了控制器的實(shí)時(shí)性，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。