嵌入式世界专栏─物联网中的嵌入式桥接器技术

市场上常见的4类嵌入式桥接控制芯片 ，图片由亚信电子提供。

物联网(Internet of Things；IOT)或机器对机器(M2M)系指在网络化的时代，除了人跟人之间可以透过网络相互联系、使用者可以透过网络取得机器的信息外，机器与机器之间可以互通的网络环境。国际研究机构Forrester预测，物联网在2020年前将达到网际网络效应的30倍，会是下一个万亿元级产业。

在物联网的发展趋势下，所有的物件都必须具备接受、传递与处理信息的能力，因此嵌入式系统技术的发展更显得重要。嵌入式系统是一种将软件结合硬件的装置，主要由微控制器、相关定制化硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，具备接收网络信息与处理信息的能力，其应用领域极广，系统架构大到如工厂自动化控制系统，小至手持式消费性产品，并以各式各样应用形式，隐藏在我们生活中。

在嵌入式系统中，微控制器要透过各种汇流排的连结与各项装置沟通(例如：要与主存储器沟通，需透过存储器汇流排的连结)。I/O Bus(I/O装置汇流排)则是让微控制器与周边设备间传递数据的通道，一般常见的汇流排为ISA、PCMCIA、Local Bus (Non-PCI)、PCI、PCIe及USB Bus。

至于嵌入式桥接控制芯片(Embedded Bridge Controller)则在不同界面间扮演沟通桥梁的工作，主要负责更为低速的输入/输出装置。Bridge望文生义即为桥梁的作用，而这座桥负责各种周边界面与I/O装置汇流排之间往来的重责大任。常见的周边界面包括Ethernet、Wi-Fi、Serial串行埠(例如：RS-232 COM Port)、Parallel平行埠(例如：Print Port打印机埠)、IrDA及VGA等。周边设备可藉由桥接芯片把信号传给微控制器做处理，而微控制器本身也可透过桥接芯片对周边设备做操控。

目前市场上常见的嵌入式桥接控制芯片大致可分为以下4类 ：
一、 Non-PCI嵌入式以太网络芯片：嵌入式系统之微控器本身若已具备Non-PCI汇流排(SRAM-like)或SPI界面，则可选用内建网络实体层及媒体存取控制器的Non-PCI/SPI以太网络控制器来提供联网功能，亦可称之为Non-PCI汇流排转以太网络桥接器。

二、USB-to-LAN网络芯片：若嵌入式系统之微控器已内建USB Host，则可选择内建或外接USB-to-LAN控制器加入以太网络功能，亦可称之为USB汇流排转以太网络桥接器。

三、嵌入式以太网络/Wi-Fi单芯片：整合快闪式存储器、以太网络及Wi-Fi之微控制器系统单芯片。嵌入式系统之主处理器可以利用 Local Bus、MII/RMII、UART或 SPI等界面，透过Wi-Fi模块无在线网，提供智能无线网卡的功能。亦可当成串行界面转Wi-Fi桥接器，提供具备RS-232/422/485、SPI、GPIO、1-wire或I2C等串行界面之嵌入式系统，透过Wi-Fi模块以无线或以太网络上网。至于以太网络转Wi-Fi桥接器模式，则可提供原本具备以太网络界面之嵌入式系统，透过Wi-Fi模块改以无在线网。

四、PCIe/PCI/USB桥接控制芯片：因应上述物联网、嵌入式系统及嵌入式桥接控制芯片的发展趋势，亚信电子于日前收购印度MosChip公司之I/O Connectivity芯片产品线，此举可进一步增强亚信电子在嵌入式联网及桥接控制芯片领域之布局。此系列易于导入设计的嵌入式桥接器芯片，在Host端支持PCIe、PCI及USB等界面，另一端则支持UART、IEEE1284、USB Host、Ethernet、VGA以及IrDA等常见的嵌入式系统控制界面。亚信电子还提供完整的驱动程序、量产相关应用程序、电路板设计及评估模块，可让客户在短时间内导入，不但节省设计开发的时间与成本，还可加速产品上市时程。

[嵌入式世界专栏每周二刊载]