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表1 主要的嵌入式系统互连技术的特性

      挖掘基础架构
      相对USB的普及，以太网最有可能为嵌入式控制应用的互连带来革命。几乎在每一栋大楼、家庭、办公室和工厂车间里都遍布着网络电缆、集线器和交换机，网络基础架构的普及为嵌入式控制的互连提供了巨大的机遇。通过挖掘网络基础架构的潜力，可以提高嵌入式控制的应用效率CONTROL ENGINEERING China版权所有，降低其成本，并催生新型的应用。

      以太网具有惊人的寻址能力，能够将数以亿计的设备连接在一起。10/100Base-T以太网接口通过便宜的双绞电缆，能够提供成本低廉的互连CONTROL ENGINEERING China版权所有，并且具有很多不错的特性：
   • 使用差分信号，具有较高的抗噪性；
   • 通过使用微型变压器（常常集成在标准的RJ-45连接器中），实现了高达1500V的导线绝缘性能；
   • 低工作电压；
   • 高速。

       以太网规范规定以太网需要两种接口部件：MAC（Media Access Controller，媒体访问控制器）和PHY（Physical transceiver，物理收发器）。MAC是一种纯数字的设备，负责数据流的同步处理。而PHY在很大程度上是一种模拟器件，负责将数据转换成在特定的媒体上（常用双绞线）传输所需的信号电平。

    到目前为止，嵌入式控制设计者所能够找到的以太网接口器件非常稀少，而且这些器件都是为PC应用而定制的。8位和16位接口的器件常常都采用大型封装，有几百个引脚，需要嵌入式应用为PC总线的仿真预留大量的I/O接口（24个以上）。

     近来CONTROL ENGINEERING China版权所有，很多微控制器厂商已经开始关注嵌入式控制的应用领域，并且认识到这一领域对更灵活和更专用解决方案的需求。有些厂商已经开始把MAC部件集成到标准的8位或16位微控制器架构中，形成了非常紧凑的解决方案。

    另外一些厂商则将MAC和PHY都集成到引脚个数较少的以太网控制器中。这些以太网控制器一般都采用RAM缓冲器和一个简单的SPI接口，使得整个器件可以进行小型封装（参见图1）。
 

图1 带SPI接口的28脚封装的以太网控制器

     成本问题
    通过SPI接口连接的低引脚数以太网控制器从根本上改变了接入以太网的总成本。以前，MAC和PHY的成本仅仅是接入以太网总成本的一部分。而大部分应用的成本源于PC总线和作为缓冲存储的系统存储器。另外，管理收发缓冲器的数据传输、错误检测和消息过滤还需要用到处理器。

     现在，我们可以在一个非常小的8位微控制器中就可以实现小容量板上RAM和18/14脚封装的单片以太网控制器。这些成本低廉的微控制器为新一代低成本的嵌入式应用发掘以太网技术和基础架构打开了方便之门。

      性能问题
     成本最低的以太