智能網絡設備開發(fā)中的硬件設計
摘要：從理解產品要求和設計局限出發(fā)，講述智能網絡設備的通信部件和協(xié)議。通過全盤考慮存儲器執(zhí)行訪問速度、網絡、重啟各種因素對整個設計的影響，提高產品的設計成功率。關鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 100Base-T MBPS RTOS
引言
嵌入式系統(tǒng)設計帶來了與傳統(tǒng)系統(tǒng)設計全然不同的挑占。其中包括從處理器和存儲器的選擇到產品環(huán)境的考慮。在理解產品設計的許多復雜方面和影響后，呵以直接提高產品設計成功的幾率，對于設計者，僅僅了解需要什么部件來完成一個設計是不夠的，還要考慮部件之間如何交互、何種要素會帶來影響和設計的產品將在何種環(huán)境中運行等問題。
本文試圖用合適的視角來盾待這些問題，為設計工程師們提供指導和幫助，從所有的層面上幫助它們?yōu)榻窈蟮脑O計項目做更好的準備。
1 理解產品要求和設計局限
在創(chuàng)造一個智能的網絡化設備時，第一步是要理解這個嵌入式產品本身內含的規(guī)格要求，大同小異不僅僅是產品的功能要求�；镜脑兀缣幚砥黝愋�，會對吞吐量、可裁剪性和開發(fā)周期的長短產生廣泛的影響。這一點一定在事先就了然于胸。同樣重要的成本，因為多數嵌入式產品對成本是敏感的。因此，材料清單的成本需要比傳統(tǒng)設計低很多。典型的具有以太網能力的嵌入式產品生產的材料清單的花費為$45～$100元。這些限制要求對性價比做很好的分析。
對于串口、USB、I2C接口的設計決定也會對性價比產生影響。找到帶集成接口的處理器并不難，比如帶以太網口、串口、USB及其它接口。在合適的價位找到這樣的處理器，并且還能提供產品的可裁剪性，就不那么容易了。
還有2個重要的事項有時會被忽略，就是電源要求和溫度潿。如果產品是電池供電，要考慮系統(tǒng)所有部件的電流消耗；如果產品本身要求滿足工業(yè)級溫度要求，那么這個盒子中的所有部件都要是工業(yè)級的。最后一點，由于本文的焦點在硬件，需要記住，產品可裁剪性取決于軟件。
除了辨別一個產品的功能要求外，對于該產品功能環(huán)境的理解也同樣重要。這個產品將在何處度過它的整個生命周期，那里的環(huán)境是否有特殊性？這樣的問題，設計者可以利用環(huán)境的先天優(yōu)勢，同時為最壞的情形做打算。如考慮暴露情況、環(huán)境污梁情況、溫度極限和更多的將影響性能和潛在的生命周期的情況。
人機交互同樣是重要因素。如程序改動的頻繁度、產品可能維護計劃等。一定要關注技術環(huán)境。比如，如果一個智能網絡設備接到一個局域網上，相關的信息流量會如何影響周圍的設備？如果該產品是一個串口到以太網的網關，只負責從串口得到數據然后將它轉換成以太網包，反之亦然，那么不僅要考慮最大的數據延時允許網包，還要考慮有多少數據要傳送。雖然延時對許多應用不是一個主要考慮因素（如當一個產品只是不時地收集數據，定期地被取走），但在一些應用中，延時是以太網
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