嵌入式网络已存在很长时间，在此期间产生了多种不同的标准。未来在一个应用程序中使用多个微控制器 (MCU) 的趋势将持续，导致需要越来越多的嵌入式网络。由于缺乏主导性标准，因此需要更多的网络间接口。嵌入式网络桥接技术为解决多接口问题提供了良好的解决方案。
协议转换
嵌入式网络中的网桥和网关不仅需要接收和转发信息，通常还需要执行协议转换工作。例如，CAN 总线上使用的协议可能是 DeviceNet 或 CANopen，而以太网上使用的协议可能是 TCP/IP。为了能够将数据从一个网络传输到另一个网络，可能需要执行进一步的数据处理。因此，网关不仅需要实现所有协议栈，还需要能够进行处理。还需要一些详细的集成的越多，网桥或网关的实现就越简单且更经济。添加外设来处理这些通信接口通常会增加成本（增加芯片数量和 PCB 板空间）。
微控制器需要具备足够的性能来处理这些接口上恶劣情况下的通信负载，以确保没有信息丢失。在此，需要着重指出的是，不仅要考虑总吞吐率，还要考虑最差情况延迟，这种情况可能会在中断服务程序从接收缓冲区中检索数据前发生。
最后，微控制器需要能够访问一定容量的 RAM 和非易失性存储器。RAM 用于在将数据转发到其他网络前对数据进行缓冲/暂存以便处理。非易失性存储器（如 EEPROM 或 Flash）用于存储配置信息，这些信息可决定将来自哪个网络的哪个数据，通过什么方式转发到其他哪个网络。通常，网关所需的 RAM 比网桥多得多，网桥所需的 RAM 比转发器多得多。
至于所需的性能要求，一般的流行通信接口可分为三组：
- 面向字节通信（RS-485、LIN、I2C）可通过低性能微控制器来处理，包括许多 8 位衍生系列控制器。
- 面向消息、小量、高速率（CAN）如果要处理两个接口，一般至少需要使用一个中等性能的 16 位微控制器。如果要处理三个或更多接口，则需要使用一个 32 位微控制器。
- 面向消息、大量、中等速率（以太网）要实现网桥或网关的高效处理，一般需要使用一个 32 位微控制器。
使用微控制器示例
以飞利浦公司的 LPC2000 系列微控制器为例，LPC2000 是基于 ARM7 的 32 位高性能微控制器，具有多种外部通信接口，包括 UART、I2C、SPI 和 CAN。这意味着 LPC2000 可以用作嵌入式网络中网桥或网关的高效处理单元。LPC2000 具有充足的 RAM 和非易失性存储空间，可满足网桥和网关应用程序的需求。
结论
嵌入式网络桥接技术为解决多接口挑战提供了一个有效的解决方案。网桥和网关可以在不同网络体系结构之间实现接口，从而促进嵌入式系统中的通信。对于网桥和网关中使用的微控制器，需要考虑通信接口、性能和内存要求，以便选择合适的设备。
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