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

　　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)計最直接簡單的方法。

　　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)量以及要求的價格點(diǎn)而使用ASIC或者FPGA。而且，MAC設(shè)計總是有可能隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展而改變。為保證您的設(shè)計今后不會過時，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——功耗、成本和外形封裝。

未來是芯片驅(qū)動

　　FPGA現(xiàn)在不僅僅可以處理簡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（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。

　　圖4：芯片驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計降低了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，因為系統(tǒng)供應(yīng)商很難針對成本、功耗、外形封裝等因素來優(yōu)化他們的設(shè)計。

　　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)更新的唯一高性價比方法是在同時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。

　　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。