以太网标准与驱动系统设计

　　图2：不同的实时要求导致不同的实现

关键趋势影响了系统设计

　　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”设计的组成部分来实现。

　　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

　　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EtherCAT和Ethernet Powerlink，那么，您需要：

　　· 设计、开发，并维持两组驱动设计

　　或者

　　· 包括ASSP以支持多种协议——希望协议不会变化

　　或者

　　· 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：出现了竞争以太网标准，基于底层现场总线协议

　　过去，当工业以太网标准使用标准MAC/交换机时，很容易采用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。