以太網標準與驅動系統設計

　　某些MPU供應商開發了創新方法，例如開發專用嵌入式處理器使用的定制微代碼，用于仿真非標準MAC。但是，編寫專用RISC引擎定制微代碼來仿真硬件MAC并不是實現或者更新邏輯設計最直接簡單的方法。

　　需要特殊MAC實現的協議通常采用定制硬件方法，取決于產量以及要求的價格點而使用ASIC或者FPGA。而且，MAC設計總是有可能隨著標準的發展而改變。為保證您的設計今后不會過時，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發展。由于幾乎所有的FPGA都支持千兆以太網，即使標準開始向高于1 Gbps速率發展，經過深思熟慮的系統設計也需要新的FPGA編程文件來支持這類標準的發展。

　　在可編程架構中以深度嵌入的功能來實現工業以太網使您不僅能夠以相同的硬件靈活的支持多種協議，而且還受益于高度集成的設計——功耗、成本和外形封裝。

未來是芯片驅動

　　FPGA現在不僅僅可以處理簡單的接口邏輯和橋接功能，而且還可以實現嵌入式處理功能，因此，芯片驅動（圖4）的可行性越來越高。這一特性支持傳統FPGA功能與驅動控制環以及通信協議功能的集成。

　　由于可以采用單芯片實現驅動系統的數字功能，因此，工業以太網成為集成到FPGA中眾多的功能模塊中的一個。

　　圖4：芯片驅動系統設計降低了BOM成本，減小了外形

　　結論

　　與很多其他通信功能相似，工業以太網的實現已經從模塊轉向器件，進而成為深度嵌入的功能。這是很多功能的發展趨勢，因為系統供應商很難針對成本、功耗、外形封裝等因素來優化他們的設計。

　　工業以太網獨特的一面是，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，而且在這些從機產品生命周期中不斷適應任何標準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現您的設計。

　　采用這類器件，系統供應商能夠支持各種工業以太網，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工業以太網協議。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經常的硬件更新。