前言

　　網絡、工業控制、機器對機器（M2M）和新興物聯網（IoT）市場都共同存在著一項類似的基本要求：能夠安全且可靠地連接豐富多樣的端點，并且支持網絡范圍的集中式控制功能。廣泛應用的互聯網協議（IP）標準可以支持工業自動化、M2M和物聯網（IoT）市場，從而充分發揮通用網絡構建模塊的優勢。

　　制造商在尋求更高的數據可見性，希望提高生產能力并且遠程管理他們的工業操作，以太網應用可以支持工廠車間機器之間的連接性，這一需求一直在穩步增長。增強工廠聯網設備的可見性和管理能力，有助于精簡各種相關的功能，這取決于能夠確保工廠網絡范圍所載數據的安全性。

　　作為二十多年一直服務于控制層和數據層應用的網絡處理器頂級供應商之一，飛思卡爾繼續在引領這一行業趨勢的發展。無論設計涉及網絡基礎架構、工業控制網絡（網關或PLC）或工廠車間設備，必須滿足一些基本要求：交付出色的可靠性、數據安全性、高效數據包處理和性能增強的連接支持能力。

　　飛思卡爾憑借其基于Power Architecture?技術的通信處理器支持上述需求，首先確立了自身作為網絡解決方案領先者的地位。秉承過去二十年獲得的專業技術和創新記錄，飛思卡爾推出了第一款基于ARM? ISA的QorIQ網絡處理器系列產品。創新的QorIQ LS1021A處理器配置了兩個高效ARM Cortex?-A7內核，帶有ECC保護的L1和L2高速緩存，確保達到最大化可靠性，并支持高達1 GHz的運行速度。這款ARM雙核提供了在功耗3W以下微處理器前所未有的集成水平。高性能網絡接口包括千兆以太網、PCI Express? 2.0、SATA 3.0和USB 3.0。LS1021A處理器還可以支持舊有串行接口，其中包括TDM、HDLC、UART、I2C、SPI、CAN和PWM/Quadric解碼。除了豐富多樣的通信接口之外，該處理器還可以支持SDHC、I2S和集成LCD控制器。

　　通信加速器

　　在過程自動化和制造業控制應用中，網絡必須永遠可用、高度可靠且具有安全性。與此同時，網絡處理器需要提供智能功能，讓眾多公司充分利用現今網絡提供的信息流優勢。

　　為了交付最大可靠性和強大的安全性，飛思卡爾網絡處理器集成了業界領先的網絡加速和保護技術。這些技術便是可編程的微型QUICC引擎，可以支持Field Bus和RS485協議，例如PROFIBUS（包括主機和從機），以及舊有HDLC和TDM通信協議。

　　支持以太網連接性，每一個虛擬化、增強三倍速度的以太網控制器（VeTSEC）可以支持進出口的IEEE? 1588時間戳，結合硬件內部的計時器和脈沖實施。硬件還支持軟件受管隊列，

　　白皮書 2 freescale.com

　　面向工業和物聯網應用的高性能、高度安全的網絡

　　與ISO第4層的入口解析和硬件出口優先次序相結合，可以實施簡單有效的排隊任務。

　　這些公認的以太網控制器都通用于工業應用的其它飛思卡爾處理器中，擁有豐富多樣的成熟軟件驅動程序支持，其中包括面向工業以太網（EtherCAT? Master）、PROFINET?

　?。≧T）、EtherNet/IP?和PRP的軟件棧。

　　QorIQ LS1021A處理器結構圖

　　以太網族系功能

　　QorIQ LS1021A處理器的設計旨在徹底滿足苛刻和惡劣條件下網絡應用的需求。這個目標可以通過向所有存儲器融合錯誤檢測和糾錯（ECC）技術而實現，其中包括第1層和第2層高速緩存以及SRAM、外部DDR存儲器和看門狗定時器，從而獲得最大可靠性。通過ECC保護的存儲器可以完善可靠性，高性能安全引擎支持全系列的數據保護機制，包括安全啟動、可靠架構、ARM TrustZone?和生產保護，結合起來可以提供最大化的可靠節點能力。

　　這些功能都是物聯網（IoT）應用的必要條件，在其中許多邊緣網絡設備和傳感器將會捕捉和傳輸各個節點之間的特定用戶數據。因為這種數據可以直接關聯或鏈接到單獨的用戶，數據必須經過加密處理。這日益受到法規的監管與監控，擴展到所用加密標準和協議的技術規范。不可避免的是，這會要求M2M或物聯網（IoT）應用中所使用的通信處理器必須具備執行加密操作的功能，例如哈希算法、簽名和加密數據，以及旨在滿足法規要求的安全密鑰存儲單元。