互連嵌入式係統的演變 過guo去qu嵌qian入ru式shi係xi統tong通tong常chang是shi深shen嵌qian於yu最zui終zhong產chan品pin之zhi中zhong，以yi係xi統tong控kong製zhi為wei基ji礎chu，一yi般ban不bu與yu外wai界jie連lian接jie。其qi微wei控kong製zhi器qi在zai一yi個ge相xiang當dang封feng閉bi的de係xi統tong中zhong工gong作zuo，定ding時shi查zha詢xun外wai設she、收集數據、完成簡單的處理工作，以及控製開關和LED指示燈。此外，微控製器也進行少量的數據操作或數據傳輸。現今的嵌入式係統一般都要連接到局域網，這樣就有數十...

　　互連嵌入式係統的演變 
　　guoquqianrushixitongtongchangshenqianyuzuizhongchanpinzhizhong

，yixitongkongzhiweijichu，yibanbuyuwaijielianjie。qiweikongzhiqizaiyigexiangdangfengbidexitongzhonggongzuo，dingshizhaxunwaishe、收集數據、完成簡單的處理工作，以及控製開關和LED指示燈。此外，微控製器也進行少量的數據操作或數據傳輸。由於它們不會與局域網 (LAN)或互聯網(Internet)連接，所以不存在保安的問題。然而，一切現在都改變了。現今的嵌入式係統一般都要連接到局域網，這樣就有數十、甚至上百個控製器連接在一起。舉例說
，汽車製造和工業控製領域中的CAN有上百個微控製器在相互作用；ZigBee 無線控製網絡也有若多數量的微控製器互連在一起。而且，隨著嵌入式網絡越來越複雜(因此需要更大的網絡帶寬和更遠的傳輸距離)
，嵌入式以太網也開始涉足於工業控製
、建築物自動化、醫療和保安產品市場。
　　muqianshichangdefazhanqushishijiangzhexiejuyuwangxuyaotongguoqiyeneilianwanghuowailianwangtebieshihulianwangyuwaijielianjie。qianrushixitonglianwangyaoqiudebuduanzengjia，daozhiweikongzhiqibixujubeigengduoxingneng：更強的互連性，增加程序和數據內存空間來支持相應的通信協議，提高性能和處理帶寬以進行係統傳輸數據
、執行通信協議和提供嚴密的保安能力。在需要通過內聯網或互聯網監控CAN或ZigBee 網絡的應用環境中，嵌入式微控製器必須能支持10/100M以太網、CAN、ZigBee 網絡以及其他網絡協議

，更必須具有先進的安全加密算法。
　　另一個影響嵌入式係統的因素是通用串行總線 (USB) 的快速普及，尤其是在 PC 及其外設領域。與提供基本通信鏈路的傳統通用異步收發器 (UART) 接口不同，USBshiyizhongneizhifengfuqudongchengxudejichajiyongshizongxianjiekou，nengsuoduankaifazhouqiheshebeianzhuangshijian。budanshejiyuanxihuanzhezhongjiekou，zhongduanyonghuyeyinweibubiweixingoudewaisheanzhuangjiazaixindeshebeiqudongchengxuerleyushiyong。zaikaolvdaocaiyongbijibendiannaoduifuyinji
、自助售貨機、ATM機，工廠自動化設備


、家用安全係統等完成係統設置和現場服務，可以預計USB在嵌入式係統將占一重要席位。新款的筆記本電腦都隻配備了USB接口，所以由它們服務的係統也必須有USB接口，否則這些係統便得采用舊款PC或USB適配器。
　　還hai有you一yi點dian，隨sui著zhe嵌qian入ru式shi係xi統tong越yue來lai越yue多duo地di通tong過guo使shi用yong外wai部bu網wang絡luo來lai監jian控kong，尤you其qi是shi該gai係xi統tong可ke以yi通tong過guo互hu聯lian網wang或huo無wu線xian網wang絡luo來lai訪fang問wen時shi
，對dui保bao安an的de要yao求qiu必bi然ran會hui更geng高gao。沒mei有you人ren能neng容rong忍ren局ju外wai人ren惡e意yi破po壞huai係xi統tong、關斷防火報警係統，或隨便打開輸油管的閥門
，所以保安就成為了嵌入式係統非常重要的一環。
　　對微控製器結構的意義：高帶寬
、高互連性、高可預見性
　　嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)朝(chao)著(zhe)嵌(qian)入(ru)式(shi)網(wang)絡(luo)的(de)趨(qu)勢(shi)發(fa)展(zhan)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)改(gai)變(bian)了(le)其(qi)結(jie)構(gou)，而(er)結(jie)構(gou)卻(que)是(shi)人(ren)們(men)在(zai)選(xuan)擇(ze)一(yi)個(ge)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)時(shi)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)的(de)。微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)網(wang)絡(luo)協(xie)議(yi)接(jie)口(kou)，能(neng)傳(chuan)輸(shu)並(bing)驗(yan)證(zheng)大(da)量(liang)數(shu)據(ju)，足(zu)夠(gou)的(de)安(an)全(quan)性(xing)以(yi)及(ji)內(nei)存(cun)和(he)處(chu)理(li)能(neng)力(li)，以(yi)容(rong)納(na)眾(zhong)多(duo)的(de)協(xie)議(yi)堆(dui)棧(zhan)

；而且
，在許多情況下，還必須在能耗很少的前提下完成這些任務。8位和16位處理器顯然在內存資源和處理能力上達不到這些要求，許然需要 8 位和 16 位處理器具備的“確定過程式性能” (deterministic performance) 和監管功能，而這些對32位處理器來說卻很罕有。此外，對成本敏感的係統還得與8位和16位微控製器的價格相若
，而且配套開發工具的價格也必須容易接受。
　　要yao適shi應ying嵌qian入ru式shi市shi場chang不bu斷duan增zeng的de互hu連lian需xu求qiu和he支zhi持chi這zhe類lei應ying用yong的de實shi時shi性xing要yao求qiu，這zhe種zhong處chu理li器qi還hai是shi不bu夠gou的de。要yao滿man足zu現xian今jin的de互hu連lian應ying用yong環huan境jing，嵌qian入ru式shi微wei控kong製zhi器qi需xu要yao能neng夠gou支zhi持chi多duo種zhong通tong信xin協xie議yi、高速數據傳輸，係統安全和確定過程式實時處理。Atmel公司的SAM7 微控製器係列基於ARM技術
，並具有USB接口
，其最新的SAM7X 微控製器正朝著上述的領域發展。這種微控製器的工作頻率達50 MIPS
，配備片上以太網和CAN通信協議，采用硬件實現的AES/3DES加密技術，安全鍵存儲技術以及各種外部接口包括USB、USART、串行外圍接口 (SPI)、同步串行接口 (SSC)、雙線接口SSC/I2S和雙線接口 (TWI)。該微控製器采用一個外設DMA控製器獨立實現高速數據的傳輸，無需占用 ARM7 處理器資源，並具有 8 位和 16 位處理器常備的實時係統控製功能 (32 位係統很少有這些功能)，包括欠壓檢測器、上電複位電路
、實時時鍾和監控定時器。SAM7X 微控製器還包括一些外設：一個 10位模數轉換器、脈衝寬度調製以及功率管理控製器。SAM7X 的存儲密度從 128 到 256Kbit 閃存和 32到 64Kbit SRAM 不等。這些功能才可真正滿足嵌入式網絡環境的需求。 
　　嵌入式互連的發展趨勢
　　隨著越來越多設備互連在一起

，連接電纜的長度和網絡帶寬均大幅增長。最大帶寬為1Mbps的CAN網絡逐漸達到極限
，開始被100Mbps以太網取代。事實上，以太網和互聯網使用的都是相同的通信協議，即TCP/IP。由於在將一個遠程傳感器通過互聯網連接到某一台PC時(shi)無(wu)需(xu)轉(zhuan)換(huan)協(xie)議(yi)
，因(yin)此(ci)整(zheng)個(ge)網(wang)絡(luo)便(bian)會(hui)簡(jian)化(hua)
，設(she)備(bei)的(de)互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing)得(de)以(yi)增(zeng)強(qiang)。采(cai)用(yong)互(hu)聯(lian)網(wang)這(zhe)類(lei)公(gong)共(gong)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)對(dui)安(an)全(quan)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)大(da)為(wei)提(ti)高(gao)。不(bu)過(guo)
，CAN 也不會在一夜之間消失，而是繼續存在於嵌入式網絡世界內一段時間。ZigBee 很可能在低數據傳輸率控製應用中占一重要席位；而與PC 連接方麵， USB 勢將成為標準。 
　　通用串行接口 (USB) 是一種用於將外設作為即插即用設備連接到PC上的接口標準。因此，USB替代了PC上的串行接口 (UART)
，而且比後者的傳輸速率更大，在全速模式下可達12Mbps。 [page_break]

　　隨著以太網協議滲透到嵌入式領域
，嵌入式係統網絡必須能與以太網絡接口。SAM7X采用10/100-Mbps IEEE 802.3兼容的以太網媒體訪問控製器
，該控製器可配置為全雙工或半雙工模式，並有一個能確保提供100Mbps數據吞吐速率的專用 DMA控製器
；可編程的數據包收發間隔，並支持虛擬局域網標記幀以及自動暫停幀的生成及終止功能。雙模式接口能讓SAM7X通過媒體獨立接口或簡化的媒體獨立接口 (RMII) ，無縫地接入高速以太網應用中的各種物理層 (PHY) 。MII 能擴大係統在物理層的選擇，而RMII 則可節省微控製器上的一些 I/O。SAM7X MCU 可直接與 POS-PHY 第2層／SPI-3 兼jian容rong的de設she備bei連lian接jie

，包bao括kuo與yu標biao準zhun網wang絡luo處chu理li器qi連lian接jie。通tong過guo片pian上shang係xi統tong緩huan衝chong器qi進jin行xing的de無wu損sun失shi流liu量liang控kong製zhi
，可ke省sheng去qu外wai部bu存cun儲chu器qi或huo流liu量liang控kong製zhi裝zhuang置zhi。此ci外wai
，還hai支zhi持chi高gao達da10240字節的巨型幀。SAM7X 的地址檢查器能識別4個特定的48位地址
，並包含一個64weisanliejicunqi
，yongyupipeiduodianguangbohedandianguangbodizhi。tanengshibiesuoyouguangbodizhi
，fuzhisuoyoushujuzhen，bingkeyongyupipeiwaibudizhi。qitongjijicunqimokuaibaohangezhongjicunqi
，yongyujiluyushoufacaozuoxiangguandegezhongshijian。zhexiejicunqiyucunchuzaijieshouhuanchongliebiaozhongdezhuangtaiziketongguoruanjianduqu
，shengchengfuhe IEEE 802.3 標準的網絡管理統計數據。