OEM厂商把强壮的网络功用引进到嵌入式运用体系中。现在，主动装配线的监控人员能够坐在台式计算机前面，经过Web浏览器，监控和调整总装线上的每一个设备部件;医师则能够经过Web浏览器把一系列上网确诊设备的数据集结在一起，进行归纳剖析。
许多OEM厂家对产品上网有些顾忌，怕延迟产品上市时刻、怕需求一笔可观的起动资金、怕会有久远的修理费用。
Bright Start Engineering公司首先完结了一项既简略、价格又不贵的上网技能。这便是集软硬件和必要的开发环境于一身的笔直式网络引擎，咱们叫ipEngine。
关于多种操控运用体系，ipEngine能够作为操控器运用。ipEngine用FPGA构成虚拟接口，可动态地装备内部功用和外部接口，以习惯各种用户的运用需求。图1给出了ipEngine在出产厂中的运用示例。作为混合罐的操控器，ipEngine以M型模块方法装在混合罐主接口电子线路板上。它和传感器相连以丈量温度、压力，与执行机构相连以操控滚动部分的作业和速度。ipEngine板上的软件完结闭环操控所需的任一功用，板上嵌入的Web服务器支撑在intranet或Intenet网上的恣意当地，都可经过浏览器对设备进行监督和操控。为避免对设备进行非授权的拜访，Web网页设有口令字，确保Web网服务的安全。
IpEngine还可供给对原有的操控体系供给上网才能。比如，关于图1中的焊接机器人，ipEngine安装在原有的操控体系内。有的操控体系大都都有规范总线接口。将ipEngine上的FPGA装备成对应的规范总线协议，如PC机的ISA、PCMCIA或VME总线等。ipEngine可经总线与已有操控体系相连，尽管软件的闭环操控部分用不着，可是它却担当起焊接机器人已存在的接口协议与Internet网之间的网关效果。
与ipEngine硬件相配套的有两种预集成的、不需付版权费的操作体系。一个是实时的根据POSIX的网络操作体系;一个是Linux嵌入版别。两个操作体系都支撑齐备的TCP/IP连网和Web服务器。
结构
图2是ipEngine的硬件结构图。微处理器是Motorola出产的 嵌入式MPC823型PowerPC。之所以选MPC823是由于它有丰厚的外围接口，包含Ethernet、USB、和I2C，还有两个串行口和一个LCD操控器。MPC823有适合于电池供电片上的许多低功耗作业形式。
ipEngine板上有16MB DRAM，2MB FLASH(快闪)存储器，使运用软件足以从网上下载，或存于FLASH。板上有专门的开关电源，除自用外还能够向用户的电子电路供电。开关电源的输入为5~18V的单一直流电源。
虚拟接口
ipEngine板上选用由FPGA构成的介于MPC823和用户电子电路之间的虚拟接口。FPGA选用Altera公司的EPF6016，具有1300 个用户可装备的触发器。由于FPGA的装备数据每次上电要重装一次，或运转中进行装备，重装约需10ms。虚拟接口的外引接插件有132引脚，其间82引脚接FPGA，其他接时钟、电源和MPC823的外围功用。还有128K×16位高速同步SRAM挂在FPGA上，作为虚拟接口的高速缓冲。FPGA中有专门为MPC823和FPGA拜访SRAM时所需的裁定电路。SRAM也用做高速同步I/O与处理器内核之间的缓冲，和寄存输出波形的查表数据。板上的锁相环电路能组成恣意频率的时钟信号，为PowerPC供给片上波特率信号源和FPGA所需的低时滞时钟，还留有一路经虚拟接口的插头便利用户的运用。
传感器及执行机构接口
ipEngine供给的典型I/O接口有：串行I/O，并行总线及I/O，波形输入/输出。见图3。
串行I/O 关于串行设备的同步 (如AD/DA变换器)运用内部移位寄存器加上一些操控逻辑，因而，串行模仿变换器可由FPGA上8/16位寄存器的读和写来操作。现在MPC823用的是查询方法，将来能够用中止或DMA方法。典型的同步串行口大约耗用20~30个触发器。
并行I/O及总线 并行AD/DA变换器及分立的I/O设备的接口FPGA的寄存器来完结。杂乱的双向存储器接口和处理器总线式接口也由FPGA的内部逻辑来完结。
波形输入
首要用于输入波形的丈量和比较，如脉冲的频率、脉宽和多路脉冲的相位等。它们用输入波形对内部的计数器进行门控或钟控来完结。
波形输出
首要是PWM驱动和操控步进马达等的输出。它们用计数器、寄存器、比较器或方向操控电路来完结。用更杂乱的逻辑还可完结加快和制动输出。
虚拟接口的评论
以FPGA为根底的虚拟接口能省去衔接用户传感器和执行机构等的附加硬件，可节约开发调试的时刻。由于FPGA的各种装备软件能够事前开发或更新，运用时可在现场晋级。 可是虚拟接口的缺陷是，尽管可向用户硬件供给灵敏的接口，但短少工业规范总线(即PC/104和VME)，而不能为现成的规范I/O卡供给接口。现BSE 公司完结了FPGA上的ISA总线接口，以及PC/104模板。尽管FPGA能够完结许多杂乱的功用，可是用户要花许多时刻去开发。为此，BSE公司计划供给上千种预先修改好的fpgaWare库，其间包含规范的内部外设和外部接口，fpgaWare库可经过主动处理向用户供给。
操作体系
BSE公司首选的是自己的pKernel实时操作体系，pKernel供给POSIX操作，以及上网运用的开发环境。它集成了TCP/IP网络协议和 Apache Web server嵌入式版别。第二个选用的操作体系是Linux嵌入式版别。ipEngine上装有Linux悉数内核和网络实用程序，但节约了几百兆的硬盘，用起来仍是便利的。除上述Linux内核和实用程序外，ipEngine的板上闪存还装有Apache Web server，Java虚拟机等，存储空间最终还有剩下。
BSE能供给嵌入式Linux和pKernel环境下的开发东西套件。还有开发者当即可用的硬件和软件，它们有：ipEngine板、电源、PowerPC成套穿插编译东西、Linux或pKernel、机箱、文件和技能支撑等。
