賽靈思公司（Xilinx）日前在德國紐倫堡召開的 2010 年全球嵌入式展覽會（Embedded World 2010）上推出業(yè)界首款專門針對工業(yè)自動化系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化的特定市場目標(biāo)設(shè)計平臺。該平臺基于賽靈思低成本、低功耗 Spartan-6 現(xiàn)場可編程門陣列 （FPGA），可加速實時以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)，讓讓工業(yè)企業(yè)到工廠車間也能擁有高速連接和高可靠通信。

　　賽靈思Spartan-6 FPGA 是一款具有高成本效益、高靈活性的可再編程解決方案，可取代專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 （ASSP） 或?qū)Ｓ眉呻娐?（ASIC）方案。目前工業(yè)設(shè)備開發(fā)商能通過單個 Spartan-6 FPGA 輕松地在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和自動化系統(tǒng)中集成多個以太網(wǎng)協(xié)議和定制處理算法。該款新平臺提供了專為工業(yè)應(yīng)用量身設(shè)計的完整開發(fā)環(huán)境，可支持網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)或橋接器、可編程邏輯控制器（PLC）、機(jī)器視覺系統(tǒng)以及各種嵌入式控制系統(tǒng)等。賽靈思于3 月 2 日至 4 日在德國紐倫堡舉辦的 2010 年全球嵌入式展覽會上展示了其工業(yè)自動化平臺，并提供了現(xiàn)場應(yīng)用演示。

　　“2008 年，全球工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和有線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場的節(jié)點數(shù)量超過 500 萬個，預(yù)計到 2013 年這個數(shù)量將以每年 10% 以上的速度增長 。新的制造業(yè)商業(yè)模式、積極主動的協(xié)作制造以及對節(jié)能和高成本效益的運(yùn)營方式的需求正推動自動化技術(shù)和無所不在的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相整合。” 賽靈思工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療市場營銷總監(jiān) Mark Jensen 表示，“我們的 Spartan-6 FPGA 工業(yè)自動化平臺不僅可以靈活地滿足工廠車間和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的不同需求，而且還具有可擴(kuò)展性，可開發(fā)高度集成的自動化設(shè)備，同時保證實現(xiàn)能效和實時性能的最佳平衡?！?/p>

　　針對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化

　　該款工業(yè)自動化目標(biāo)設(shè)計平臺通過 Spartan-6 FPGA 工業(yè)以太網(wǎng)套件提供了新一代可編程技術(shù)和智能設(shè)計方法。該工業(yè)以太網(wǎng)套件由賽靈思與安富利聯(lián)合開發(fā)，具有全集成和高度可擴(kuò)展等優(yōu)異特性，并提供了對工業(yè)通信協(xié)議進(jìn)行“開箱即用”設(shè)計所需的全部軟／硬件。

　　此款工業(yè)以太網(wǎng)套件包括安富利 Spartan-6 LX150T FPGA 開發(fā)板和采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn) FPGA 夾層卡 （FMC） 規(guī)范的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)子卡 、Beckhoff 提供的第三方評估 EtherCAT 內(nèi)核、ISE設(shè)計套件嵌入式版本軟件環(huán)境以及 EtherCAT 目標(biāo)參考設(shè)計。今后，工業(yè)以太網(wǎng)套件還會提供更多子卡和參考設(shè)計，有助于加快工廠車間自動化應(yīng)用的設(shè)計速度，更迅速地投放市場。

　　“安富利很高興能為設(shè)計人員提供功能齊全的通用開發(fā)平臺，幫助他們進(jìn)行工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)。”安富利電子元件部（Avnet Electronics Marketing）全球技術(shù)市場營銷副總裁 Jim Beneke 指出，“這款套件具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性，開發(fā)人員在探索設(shè)計方案時必然會體會到該套件的優(yōu)勢?！?/p>

　　EtherCAT目標(biāo)參考設(shè)計

　　工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)人員可利用 32 位 MicroBlaze 軟處理器、專用 DSP 模塊和Spartan-6 FPGA 的低功耗特性來創(chuàng)建具備硬件處理能力的單芯片系統(tǒng)，以提高網(wǎng)絡(luò)性能并實現(xiàn)出色的計算帶寬，進(jìn)而支持高級算法的實施。Spartan-6 LX150T 器件嵌入了集成存儲器控制器、業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)接口和功率優(yōu)化的串行收發(fā)器，可通過單個或多個工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議設(shè)計方便地支持CAN 等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，同時為基于 PCIe 的網(wǎng)絡(luò)提供橋接器。

　　EtherCAT 目標(biāo)參考設(shè)計以預(yù)編譯或源代碼形式提供。該參考設(shè)計可與基礎(chǔ)板和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)子卡協(xié)同進(jìn)行“開箱即用”，快速設(shè)置 EtherCAT 從器件用于 PC 自動化系統(tǒng)。例化的 EtherCAT 協(xié)議可用于評估 Spartan-6 FPGA 數(shù)據(jù)特性和性能，也能在 EtherCAT 主從設(shè)備之間發(fā)送和處理實時數(shù)據(jù)，便于我們根據(jù)系統(tǒng)需求修改 EtherCAT 軟 IP 核評估版。（完整版的 EtherCAT 核可直接從 Beckhoff 公司購買。）參考設(shè)計還為開發(fā)人員提供了簡便易用的優(yōu)化環(huán)境，幫助他們實現(xiàn)獨特的差異化 FPGA 設(shè)計。

　　可擴(kuò)展的開發(fā)環(huán)境

　　采用 Spartan-6 FPGA LX150T 基礎(chǔ)板的 Spartan-6 FPGA 工業(yè)以太網(wǎng)套件采用雙 FMC連接器簡化多以太網(wǎng)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)工作。其中一個FMC 連接器用于集成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)子卡和特定市場接口，例如如雙端口 10/100 以太網(wǎng)（支持 IEEE1588 功能）、雙 CAN 物理層 （PHY） 和傳統(tǒng)串行標(biāo)準(zhǔn)（RS-232、RS-485）等；而另一個 FMC 連接器則用來通過定制模塊進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)。這使得嵌入式軟硬件工程師能夠比采用 ASSP 和 ASIC 方案時更早地進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的芯片技術(shù)評估、測試、設(shè)計和集成工作，并能在整個產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中根據(jù)最新網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和專有算法方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級。