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　　协议 IP 的结构

　　让我们看一下协议 IP 的结构，您可以下载它来实现您需要的工业以太网协议。工业以太网协议 IP 有逻辑组件和软件 （ 堆栈 ） 组件。逻辑组件为各种协议实现所需的硬件模块，例如，PROFINET 和 EtherNet/IP 交换模块，以及 POWERLINK 集线器，等。以 “ 黑盒 IP” 的形式提供 IP，意味着，不提供内部源 RTL。必须通过定义好的有记录的接口来使用这一 IP。

　　软件组件包括运行在免费操作系统 （OS） 中的协议栈，例如，eCOS，以 Nios II 集成开发环境 （IDE） 中 .elf 库文件的方式来提供。源代码还是以黑盒的形式提供，二进制软件文件必须运行在 Nios II/f 处理器上。

　　如图 6 所示，将这些组件放在一起建立 “ 灰盒 ” 非常重要。灰盒包括 Nios II/f 处理器、黑盒 IP，以及存储器控制器，必须将它们恰当的放在一起，如随每一协议 IP 发售的参考设计所示。您可以通过定义好的逻辑接口将您 （ 逻辑 ） 设计的其他部分和这一黑盒连接起来，通过定义好的软件应用程序接口 （API） 使用协议栈，这一接口对于所有工业以太网协议是通用的。

　　图 6. 工业以太网协议 IP 的结构

　　设计完成后，您可以选择在 Quartus 软件中进行软件仿真，或者使用 Altera 基于Cyclone IV FPGA 的工业网络套件 （INK），以及 Softing 基于 Cyclone III FPGA 的实时以太网模块 （RTEM） 进行硬件评估。使用这些开发套件，在硬件中验证了 Softing 为Altera 开发的工业以太网协议 IP。

　　结论

　　与很多其他通信功能相似，工业以太网的实现已经从模块转向器件，进而成为深度嵌入的功能。这是很多功能的发展趋势，因为系统供应商很难针对成本、功耗、外形封装等因素来优化他们的设计。工业以太网独特的一面是，大量的全球标准，需要从机模块供应商支持多种标准。

　　支持 8 到 10 种不同标准，而且在这些从机产品生命周期中不断更新硬件和软件的唯一高性价比方法是在同时具备硬件和软件可编程能力的器件中实现您的设计。采用硬件和软件可编程器件，系统供应商能够支持各种工业以太网，使用了标准 MAC，提供特殊的软件堆栈以及需要定制 MAC 设计和特殊软件堆栈的协议。而且，使用相同的硬件，能够适应一般的软件堆栈更新和不太常用的逻辑更新。

关键词： 以太网标准