聯(lián)網(wǎng)功能成為下一代嵌入式處理平臺重要特征
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 作者:tony 編輯:數(shù)字音視工程 2011-01-14 00:00:00 加入收藏
在未來幾年內(nèi),越來越多的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將以嵌入式產(chǎn)品的形式出現(xiàn),也就是我們稱之為的“嵌入式互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備”。事實上,從網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能家庭遠程控制到智能電視機頂盒、互聯(lián)網(wǎng)電視以及數(shù)以百萬輛擁有互聯(lián)網(wǎng)接入能力的汽車,嵌入式互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正逐漸從工業(yè)級應(yīng)用滲透到普通消費者的日常生活中。作為嵌入式系統(tǒng)的主體,嵌入式硬件處理平臺是否在未來幾年內(nèi)會以多內(nèi)核架構(gòu)為主,目前業(yè)界仍存在討論;但是從功能性出發(fā),毫無疑問,借助IBM智慧地球戰(zhàn)略的全球影響力,在2011年,我們將看到更多具有聯(lián)網(wǎng)能力的嵌入式處理器產(chǎn)品。
集成以太網(wǎng)MAC或硬件TCP/IP協(xié)議棧
對于設(shè)計人員來說,將其嵌入式設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)的傳統(tǒng)方法,是選用一款MCU和一個以太網(wǎng)MAC。以往的MCU產(chǎn)品中很少內(nèi)置IP和以太網(wǎng)接口,設(shè)計人員首先需要一個jack(插孔),將以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換成MCU可讀取信號;然后,需要TCP/IP協(xié)議棧,在其上運行DHCP、DNS和任何想要使用的其他協(xié)議。TCP/IP協(xié)議棧通常由C語言編寫并移植到MCU內(nèi)。在實際設(shè)計中,選用哪種MCU對設(shè)計結(jié)果并無太大影響。如果所選用的是帶Linux的ARM那么強大的MCU,那么在開發(fā)產(chǎn)品的時候就會非常簡單。或者,設(shè)計人員還可以選擇功能沒有那么強大,但是價格更為便宜的AVR或者是PIC。
然而,利用軟件實現(xiàn)整個TCP/IP協(xié)議棧是一項復(fù)雜的工作。針對于此,設(shè)計人員可以選用適合的硬件TCP/IP協(xié)議棧產(chǎn)品,如韓國微知網(wǎng)絡(luò)(WIZnet)公司的固件網(wǎng)絡(luò)芯片W5100。該產(chǎn)品集TCP/IP協(xié)議棧、以太網(wǎng)MAC和PHY為一體。Lantronix也提供類似的模塊,功能更為強大且更簡單易用,但是價格也更高。
事實上,一直以來市場上用于嵌入式控制的以太網(wǎng)接口器件都非常稀少,而且這些器件大都是為PC應(yīng)用而定制。為了形成更加緊湊的解決方案,現(xiàn)在越來越多的MCU制造商,開始把MAC部件集成到標準的8位或16位MCU架構(gòu)中,甚至有些廠商將硬件TCP/IP協(xié)議棧與單片機相結(jié)合。
Microchip很早就提供專為嵌入式控制市場設(shè)計的10Mbps以太網(wǎng)解決方案,而現(xiàn)在,更有集成10/100 MAC的PIC32單片機、集成MAC / PHY的PIC18單片機、獨立的以太網(wǎng)器件以及免費的TCP-IP軟件棧。Microchip的PIC18是一款使用非常廣泛的以太網(wǎng)MCU產(chǎn)品,只需添加一個magjack并從Microchip網(wǎng)站下載TCP/IP協(xié)議棧即可執(zhí)行工作。
ST最近也增強了其基于ARM Cortex的STM32產(chǎn)品線,加入了片上以太網(wǎng)功能(STM32F107系列增加了一個10/100以太網(wǎng)MAC),以完整的硬件支持IEEE1588精確時間協(xié)議,使設(shè)計人員能夠為實時應(yīng)用開發(fā)以太網(wǎng)連接功能。
而我們在文章中最先提到的專注于以太網(wǎng)系列產(chǎn)品的WIZnet公司,新近在W5100全硬件網(wǎng)絡(luò)芯片功能的延伸和升級上,推出了結(jié)合主控芯片的W7100,集成了8051標準單片機和全硬件解碼TCP/IP以太網(wǎng)協(xié)議棧。
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