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T: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; FONT: 14px/25px 宋体, arial; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　关键趋势影响了系统设计

　　某些影响工业以太网系统设计的趋势包括嵌入式通信协议、工业以太网标准的快速发展，以及向千兆以太网的发展等。

　　嵌入式通信协议

　　驱动和 I/O 模块 （ 工厂自动化中典型的从机器件 ） 的第一个发展趋势是通信功能的深度嵌入，这是由于系统成本下降、外形减小以及功耗预算降低等因素造成的。过去，客户花费数百美元来购买商用通信模块，然后将其加入到驱动模块中。这类模块性价比不高，而且也不适用于小外形封装驱动设计。另一替代方案是包括单独的 ASSP 专用于实现通信功能。由于不同的客户会使用不同的工业以太网标准，因此，这种 ASSP 可能会被过度设计，以支持多种协议。

　　但是，供应商希望将他们所有的数字驱动功能集成到一个硅片中，要求通信协议功能规模不大，能够作为整个 “ 芯片驱动 ” 系统的组成部分来实现。图 3 显示了工业以太网功能实现的转变。

　　

　　图 3. 从模块到器件，到芯片集成功能

　　工业以太网标准的快速发展

　　第二个趋势是工业以太网标准的快速发展。与现场总线协议相似，有很多类型的工业以太网协议，最重要的是，这些标准并没有在市场上合并。

　　驱动系统供应商必须能够支持 6 到 8 个标准，才能将其产品销售到全球不同的工厂中。

　　例如，如果您希望在亚洲和欧洲同时销售您的驱动设备，同时适应 Ethernet POWERLINK 和 EtherCAT，那么，您需要：1）设计、开发，并维持两组驱动设计；或者 2）包括 ASSP 以支持多种协议 —— 希望协议不会变化；或者 3）使用可编程平台表 1 列出了流行于全世界的某些竞争以太网标准。

　　表 1. 基于底层现场总线协议的竞争以太网标准

　　过去，当工业以太网标准使用标准 MAC/ 交换时，很容易采用微处理器单元 （MPU） 进行通信。如果您需要支持新标准，您只需要交换协议栈 （ 软件 ）。但是，正如前面所讨论的，很多新标准需要特殊的 MAC 实现。很显然，应对这些新标准时，在标准 MPU 上采用标准以太网 MAC 和交换机对通信协议进行标准化处理是不够的。

　　某些 MPU 供应商开发了新方法，例如开发专用嵌入式处理器使用的定制微代码，用于仿真非标准 MAC。但这些是很深奥的方法，可能会有不知道的缺陷。需要特殊 MAC 实现的协议通常采用定制硬件方法，取决于产量以及要求的价格点而使用 ASIC 或者 FPGA。

　　此外，MAC 设计总是有可能随着标准的发展而改变。为保证您的设计今后不会过时，采用可编程方法是最安全的。

　　向千兆以太网的发展

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