以太網標準與驅動系統設計

　　圖2：不同的實時要求導致不同的實現

　　關鍵趨勢影響了系統設計

　　驅動和I/O模塊（工廠自動化中典型的從機器件）的第一個發展趨勢是通信功能的深度嵌入，這是由于系統成本下降、外形減小以及功耗預算降低等因素造成的。

　　過去，客戶花費數百美元來購買商用通信模塊，然后將其加入到驅動模塊中。這類模塊性價比不高，而且也不適用于小外形封裝驅動設計。

　　另一替代方案是包括單獨的ASSP專用于實現通信功能。由于不同的客戶會使用不同的工業以太網標準，因此，這種ASSP可能會被過度設計，以支持多種協議。

　　但是，供應商希望將他們所有的數字驅動功能集成到一個硅片中，要求通信協議功能規模不大，能夠作為整個“芯片驅動”設計的組成部分來實現。

　　圖3顯示了工業以太網功能實現的轉變。

　　圖3：從模塊到器件，到芯片集成功能

　　第二個趨勢是工業以太網標準的快速發展。與現場總線協議相似，有很多類型的工業以太網協議，最重要的是，這些標準并沒有在市場上合并。

　　驅動系統供應商必須能夠支持6到8個標準，才能將其產品銷售到全球不同的工廠中。例如，如果您希望在亞洲和歐洲同時銷售您的驅動設備，同時適應EtherCAT和Ethernet Powerlink，那么，您需要：

　　· 設計、開發，并維持兩組驅動設計

　　或者

　　· 包括ASSP以支持多種協議——希望協議不會變化

　　或者

　　· 使用可編程平臺

　　表1列出了流行于全世界的某些競爭以太網標準。

　　表1：出現了競爭以太網標準，基于底層現場總線協議

　　過去，當工業以太網標準使用標準MAC/交換機時，很容易采用MPU進行通信。如果您需要支持新標準，您只需要交換協議棧（軟件）。但是，正如前面所討論的，很多新標準需要特殊的MAC實現。