MCU网络接口方案的自由选择

以太网是现在最通用的，其高速硬件很容易插入片上系统（SoC）。为把多种设备与因特网连接起来，增加以太网已变得很重要。

后来，USB（通用串行总线）在MCU中更多地出现。最初，是把MCU当成一个USB外设来处理。支持USB的主机总是有用的，MCU被用作像键盘一样带有PC风格的设备，而且与存储设备和其它USB外设一起工作得非常好。USB在那些靠近主机的外部嵌入式网络中变得更加重要。

正在慢慢嵌入MCU的接口有1394（高速总线接口）。这种情况可能随着1394b的出现而变化，它强调是作为多媒体网络的基础设施。

CAN总线是一种网络接口，其流行的程序与以太网相同，尤其是当它进入汽车和过程控制环境后，就更是这样了。

2 设备网络

MCU更通用的是与CAN、LIN（局部互连网络）、SPI（串行外设接口）、I2C和单线（1Wire）总线相连接。虽然这些接口的运行速度比以太网慢，但它们更容易实现。有些设备的主装置，像单线协议，能完全用软件实现，而以太网则很少有能这样做的设备。

CAN已在汽车和过程控制工业中找到了自己的位置。它受到广泛支持，并适合嵌入式应用范围，常用于LIN的分级网络。

速度为20kb/s的LIN适合低性能网络。虽然瞄准的是汽车工业，但LIN可作为传感器，方便地进入其它嵌入式应用网络。CAN和LIN都有单线设计的优点。作为大多数单线设计，对设备采取共地是有效的。

国家半导体和摩托罗拉公司开发了SPI，它使用主/从架构方式，与从机的数据收集、整理系统链接在一起（daisy-chain together），如力所示。要实现串行外设接口是相当简单的，为保持靠近主机的SPI从机，使用单独的芯片选择。

I2C使用双线时钟总线，支持主/从和多架构。从先进的TCA到电池的监视。I2C已在广泛的嵌入式应用范围内找到了自己的位置。一个运行在3.4Mb/s下的高速能版本工作在100kb/s范围内时也同样的好。飞利浦是I2C的支持者之一。

I2C的同步特性及其每个字节的证实（per-byteacknowledgement），使它能相当容易地用硬件实现。如没有大量的软件开销，它本身对UART（通用异步收发器）的执行是没有帮助的。与以太网、CAN和LIN比较、I2C有广泛的零售商支持。

单线架构是专用的只有一条连线的主/从网络。主网络可由任何人开发，但从网络必注册。有各种消息来源（source）提供给单线从设备。此架构对简单、低功耗设备是很有用的。

在MCU上，单独的网络接口已成功一段时间了。后来，更多出现的是多于一个接口的MCU。这允许MCU作网络之间连接的网关。

3 网关芯片

带有一对网络接口的MCU，在从Ubicom公司的低价IP3023网络处理器（它能支持6种网络）到NEC公司的400MHz、64位Vr7701处理器（它带有一对10/100Mb/s的以太网接口）上都能运行。这些MCU能轻松地支持常驻的网关和机顶盒应用。许多MCU零售商正推动在此范围应用的解决方法。以太网的网关保持了在SOHO（小型办公和家庭办公）环境的流行。借助于装运（shipment），CAN到CAN的网关却领选于以太网，这是因为它位于大多数汽车内。

网桥应用构成了另一领域，在那里MCU已应用于娱乐、玩耍和表演。在这些应用中，不同的网络连接在一起。CAN到LIN的网桥，比如三菱电子公司的M16C产品，就用在了汽车环境。在该环境中，可能要支持多个网桥来隔离汽车电子设备的不同部分。CAN到LIN网桥能接入廉价的LIN从处理器进行存取。虽然CAN是相当便宜的网络，但LIN设备更加便宜。二者都采用了单线连接，使得关键选择因素的成本变得较低，如图2所示。

今天，以太网到I2C和以太网到SPI，实际上是在计算机系统管理下完成的。类似的，CAN设备都在过程控制环境中流行。有几个例子，包括Microchip公司的PIC MCU和日本日六公司的H8产品都带有CAN 2.0b，并支持SPI或I2C网络。甚至有单个的设备，像Lan-tronix Xport，