高性能嵌入式工业以太网监控系统设计

1 引 言

　　自上世纪70年代以来，以网络通信技术、微电子技术为代表的TI产业蓬勃兴起，信息技术的飞速发展，导致了自动化系统结构的深刻变革，以多层次、网络集成自动化系统为基础的企业信息系统逐步形成。将嵌入式系统应用于以太网正逐步走入工业控制领域。本文提出了一种高性能、低成本的嵌入式工业以太网监控系统整体设计方案。

2 嵌入式工业以太网监控系统的总体设计

　　网络系统结构整体方案的构思和设计关系全局，其地位非常重要。对于工业以太网系统主要需要考虑的问题包括以下几方面：
　　1） 网络拓扑分析；
　　2） 数据传输分析；
　　3） 性能和布线需求分析；
　　4） 发展需求分析。
　　根据对工业网络设计要求的基本考虑，结合目前以太网的设计方法和现场总线的应用现状，本文设计了一种以以太网为主体的双环冗余高速工业监控网络体系，其系统结构示意图如图1所示。

图1 双环冗余高速以太网结构示意图

3 嵌入式工业以太网监控系统硬件平台的实现

　　嵌入式系统硬件包括微处理器、外围控制电路、只读存储器、可读写存储器和外围设备。本文将介绍和分析自主研制的嵌入式以太网监控系统装置，该装置以53C4510B嵌入式微处理器为核心，采用MAX1422作为12位高速AD转换器，连接RTL82OIBL以太网物理层接口电路，外加SST39VF160和HY57V641620作FlashROM和SDRAM单元，构成基本硬件平台。