概述

针对工业制造、电源系统管理、医疗保健设施、运输系统或类似应用开发联网设备的客户通常要求设备能够在恶劣的环境中实时、确定且可靠地运行。

现场总线协议最初为实现工业驱动器、电机、执行器和控制器之间的互连而开发。现场总线类别众多，包括PROFIBUS、DeviceNet、ControlNet、CAN、InterBus和基金会现场总线。后来，制造商又开发了更高级的网络协议，以求实现跨以太网的现场总线协议组网。这些新开发的协议包括PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP和SERCOS III。因此，需要借助专门的设备来桥接传统网络协议与新开发的网络协议。

设计挑战

许多工业联网应用都具有相同的属性，例如：

实时地运行，以便在可接受的时间范围内检测状态变化，并采取适当的行动

确定地运行，以便在预先确定的时间按预先确定的顺序执行指令

可靠地运行，通常会根据中断的预期代价采用N+1、2N或N+M冗余配置

安全地运行，以便确保未经授权的人员不会意外或故意地访问或更改数据及操作控制系统

无危险运行，以便确保系统不会伤害人员或损坏附近的设备

采用耐用的系统，以便在以下恶劣环境中运行：

电路板上每个芯片-40°C到+120°C的温度

肮脏、多尘或者充满危险化学品或排放物的地点

包含各种频谱的重度电磁辐射的环境

难以现场维护或维修的远程系统。这些系统要求在设计时尽量减少使用故障率较高的部件(例如风扇)，以降低系统级故障频率

由非技术专家操作的系统

解决方案

飞思卡尔提供基于Power Architecture技术、ColdFire耀术和ARM耀术的32位处理器解决方案，将高性能处理单元与面向以太网、SATA、显示、UART、SPI、USB和其他接口的控制器相集成，以降低电路板整体复杂性、成本和功耗。这些处理器支持各种协议和操作系统(包括Linux操作系统)。

PowerQUICC谀兔漀爀IQ通信处理器在全球极为流行。它们集成了大量网络接口，性能从100 MIPS到3000 MIPS以上不等，可实现极为可靠和灵活的融合网络。这些产品针对关注安全问题的开发商而设计，提供高性能的32位微处理器和丰富的片上连接外设，包括用于高速网络连接的集成双Gigabit以太网控制器、外设组件互连(PCI)、USB On-The-Go (OTG)、UART、SPI和通用IO接口，以及用于保护敏感数据的片上安全选项。

MPC5121e 32位mobileGT嵌入式处理器尤其适合这种应用，因为它集成了10/100以太网、CAN、PowerVR MBX Lite 2-D/3-D图形内核以及最高支持XGA分辨率的显示控制器，并采用了能够以不到2W的功耗实现高达760 MIPS性能的e300 Power Architecture内核。

自1994年以来，68K/ColdFire微处理器系列就一直保持着极具竞争力的价格，并在最恶劣的环境中保持卓越的性能。它整合了各种外设，能够以不到1W的功耗实现50到400 MIPS的内核运行性能。

i.MX应用处理器适用于智能手机、无线PDA、移动扫描仪，以及要求组件数量少、电池使用时间长且性能优异的其他许多移动无线应用。i.MX基于ARM内核，性能从150到650 MIPS不等，支持Windows Embedded CE或Linux操作系统。