針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)（賽靈思）

賽靈思公司日前在德國(guó)紐倫堡召開(kāi)的 2010 年全球嵌入式展覽會(huì)（Embedded World 2010）上推出業(yè)界首款專門針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的特定市場(chǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)。該平臺(tái)基于賽靈思低成本、低功耗 Spartan®-6 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)，可加速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)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(kāi)發(fā)商能通過(guò)單個(gè) Spartan-6 FPGA 輕松地在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化系統(tǒng)中集成多個(gè)以太網(wǎng)協(xié)議和定制處理算法。該款新平臺(tái)提供了專為工業(yè)應(yīng)用量身設(shè)計(jì)的完整開(kāi)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(jué)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(guó)紐倫堡舉辦的 2010 年全球嵌入式展覽會(huì)上展示了其工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)，并提供了現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量超過(guò) 500 萬(wàn)個(gè)，預(yù)計(jì)到 2013 年這個(gè)數(shù)量將以每年 10% 以上的速度增長(zhǎng) 。新的制造業(yè)商業(yè)模式、積極主動(dòng)的協(xié)作制造以及對(duì)節(jié)能和高成本效益的運(yùn)營(yíng)方式的需求正推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)和無(wú)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(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān) Mark Jensen 表示，“我們的 Spartan-6 FPGA 工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)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(kāi)發(fā)高度集成的自動(dòng)化設(shè)備，同時(shí)保證實(shí)現(xiàn)能效和實(shí)時(shí)性能的最佳平衡。”

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

該款工業(yè)自動(dòng)化目標(biāo)設(shè)計(jì)平臺(tái)通過(guò) 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(jì)方法。該工業(yè)以太網(wǎng)套件由賽靈思與安富利聯(lián)合開(kāi)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(duì)工業(yè)通信協(xié)議進(jìn)行“開(kāi)箱即用”設(shè)計(jì)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(kāi)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(píng)估 EtherCAT 內(nèi)核、ISE® 設(shè)計(jì)套件嵌入式版本軟件環(huán)境以及 EtherCAT 目標(biāo)參考設(shè)計(jì)。今后，工業(yè)以太網(wǎng)套件還會(huì)提供更多子卡和參考設(shè)計(jì)，有助于加快工廠車間自動(dòng)化應(yīng)用的設(shè)計(jì)速度，更迅速地投放市場(chǎng)。

“安富利很高興能為設(shè)計(jì)人員提供功能齊全的通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，幫助他們進(jìn)行工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。”安富利電子元件部（Avnet Electronics Marketing）全球技術(shù)市場(chǎng)營(yíng)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(kāi)發(fā)人員在探索設(shè)計(jì)方案時(shí)必然會(huì)體會(huì)到該套件的優(yōu)勢(shì)。”
 
EtherCAT目標(biāo)參考設(shè)計(jì)

工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)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(lái)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(shí)現(xiàn)出色的計(jì)算帶寬，進(jìn)而支持高級(jí)算法的實(shí)施。Spartan-6 LX150T 器件嵌入了集成存儲(chǔ)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(guò)單個(gè)或多個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議設(shè)計(jì)方便地支持CAN 等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為基于 PCIe® 的網(wǎng)絡(luò)提供橋接器。

EtherCAT 目標(biāo)參考設(shè)計(jì)以預(yù)編譯或源代碼形式提供。該參考設(shè)計(jì)可與基礎(chǔ)板和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)子卡協(xié)同進(jìn)行“開(kāi)箱即用”，快速設(shè)置 EtherCAT 從器件用于 PC 自動(dòng)化系統(tǒng)。例化的 EtherCAT 協(xié)議可用于評(píng)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，便于我們根據(jù)系統(tǒng)需求修改 EtherCAT 軟 IP 核評(píng)估版。（完整版的 EtherCAT 核可直接從 Beckhoff 公司購(gòu)買。）參考設(shè)計(jì)還為開(kāi)發(fā)人員提供了簡(jiǎn)便易用的優(yōu)化環(huán)境，幫助他們實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的差異化 FPGA 設(shè)計(jì)。

可擴(kuò)展的開(kāi)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(jiǎn)化多以太網(wǎng)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)工作。其中一個(gè)FMC 連接器用于集成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)子卡和特定市場(chǎng)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(gè) FMC 連接器則用來(lái)通過(guò)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(shí)更早地進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的芯片技術(shù)評(píng)估、測(cè)試、設(shè)計(jì)和集成工作，并能在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)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(jí)。

定價(jià)與供貨情況

Spartan-6 FPGA 工業(yè)以太網(wǎng)套件目前已由賽靈思分銷合作伙伴安富利限量供貨， 2010 年 4 月將會(huì)全面上市。