SOPC在嵌入式工業以太網控制器中的應用

　　每個控制區域（Control Domain）包含以太網交換機和嵌入式的工業以太網控制器，以及一些變送器和執行機構。如圖2所示。該系統具有如下特點:

　　圖2 設備層網絡結構

　　（1） 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，克服了接口數據傳輸速率的瓶頸，利用SOPC技術，系統硬件、軟件的設計和調試都十分方便。

　　（2） 可靠性。控制系統的網絡拓撲采用環形架構，大大增強了骨干網的可靠性。在控制網絡層，通過劃分控制區域，分散了控制風險;而在控制區域內部采用嵌入式的工業以太網控制器，集中控制整個控制區域，降低了控制成本。實踐證明這種分散結合集中的控制結構是十分有效的。

　　（3） 實時性。通過劃分控制區域，各個控制區域通過交換機連入骨干網，而每個控制區域內的變送和執行結構的信息都不會占用骨干網絡資源。這樣，每個控制區域的網絡負載可以降到很低的程度（5％）。提高了網絡的實時性。嵌入式工業以太網控制器的硬件和軟件設計均考慮了實時性要求，這樣在網絡層下進一步提升了系統的實時性。

　　本文對嵌入式工業以太網控制器進行了開發研究，提出用SOPC技術來解決控制器硬件設計中存在的接口速率瓶頸問題，提高了控制器的實時性，應用實驗結果表明該系統運行穩定可靠。