多网口网关设计，米尔基于Zynq-7010/20开发平台工业网关设计应用

作者：米尔

随着工业物联网的飞速的发展，5G时代的到来，工业控制系统在生产领域应用越来越广泛，工业物联网为未来工业控制系统灵活性和可扩展性的需求提供了支持。工业物联网使我们的生产数据可以进行规模化集中存储，并利用高速采集、云计算等技术对这些大数据进行分析、挖掘，进而优化生产效率。

工业网关是跨系统互联的桥梁，对接口的类型和数量要求多样化，对设备的可靠性、处理性能、信息安全等要求高，而一般的 MCU 芯片解决方案已经难以应对工业网关的诸多需求，比如外设接口、安全加密解密、访问控制等整体的解决成本较高。米尔电子提出了基于Zynq-7010/7020芯片设计的嵌入式工业网关方案，支持多种类型网关的需求，可在该设计方案基础上进一步开发各种不同的工业网关。

网关设计最重要条件之一就是拥有多路高速的网络接口，米尔电子基于Xilinx Zynq-7010/20的芯片资源设计出了多网口的MYC-Y7Z010/20-V2核心板。利用丰富的FPGA资源，米尔在PL端设计出双千兆网络接口，加上原有ARM端的千兆网络接口，三路千兆网络接口，满足大多数工业网关高速网络接口的需求。并且在底板上配置了工业常用的RS232，RS485，CAN等工业通信接口，能满足大多数工业网关复杂的协议数据通信需求，连接各种工业设备。


米尔基于Zynq-7010/20开发板结构图


米尔基于Xilinx Zynq-7010/20核心板的工业网关设计架构图

专属的IO扩展板卡，满足更多设计需求

MYD-Y7Z010/20 IO Cape是米尔为了MYD-Y7Z010-V2专属推出的IO扩展板卡，在这个板卡上扩展了HDMI，Camera，LCD，多媒体接口。为工业HMI，人机交互设计提供了开发条件。


米尔MYD-Y7Z010/20-V2和专属IO扩展板卡

强大的通信接口+出色HMI显示

主板搭载3路千兆网口，RS232,RS485,CAN工业型带隔离接口，再配套上专属IO cape丰富的HDMI，LCD，Camera多媒体接口，不但满足网关设计的高速通信要求，还能提供出色的HMI显示功能。


米尔MYC-Y7Z010/20-V2核心板及开发板

丰富的PYNQ库

Xilinx Zynq芯片可以基于PYNQ软件框架，调用丰富的Python库对板卡应用层进行开发使用，让上层应用开发者通过Python编程就可以调用FPGA模块，其适用于大面积的设计者和开发者，能帮助用户实现多种高性能的嵌入式应用，包括：并行硬件执行，高帧率视频处理，硬件加速算法，实时信号处理，高带宽IO，低延时控制。

米尔MYD-Y7Z010/20-V2开发板专为多网口工业应用打造，同时拥有出色的HMI接口功能设计，广泛应用于社会的各个领域，它的具体应用场景包括环境监测、能源管理系统、智能安防、智慧工厂等其他工业4.0领域，而工业物联网作为当今炙手可热的领域，伴随着5G和IOT等技术快速发展，相信米尔MYD-Y7010/20-V2开发平台能够轻松助力各类设备升级转型，为工业网关和HMI设计量身打造，高速率、低延迟、多连接，更加稳定和安全地实现万物互联。