MAX-PC: Der kleinste PC der Welt

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1 MAX-PC: Der kleinste PC der Welt Die MAX-Mdule X-MAX-1, X-MAX-E und X-MAX-U enthalten einen kmpletten PC mit 100 MHz 486-CPU und Speicher auf einem Mdul in der Größe einer Streichhlzschachtel. Die Vielzahl der n-bard Funktinen wird über zwei bzw. drei je 40-pl. Stecker herausgeführt: Stecker A (= Außenwelt) liefert einige Standardschnittstellen und Grundfunktinen. An Stecker B (= Bus) liegt der X-Bus, Stecker C (= Cntrl) ist ptinal und im wesentlichen für Graphik, Tastatur und die beiden PCMCIA-Slts vrgesehen. Ab bestimmten Stückzahlen sind auch Snderbestückungen wählbar. X-MAX-1 ist die Standardversin des MAX-PC. X-MAX-E enthält zusätzlich eine 10Base-T Ethernet Schnittstelle und X-MAX-U stattdessen eine USB-Schnittstelle, die als Hst- der Peripheral-Interface knfigurierbar ist. 486 CPU mit 100 MHz und 8 KByte Cache (33, 66 der 100 MHz) 16 MByte RAM (2, 4, 8 der 16 MByte) <1> 32 MByte Flash (4, 8, 16 der 32 MByte) <2> Tastatur-Anschluß für XT und AT LCD-Clr-Graphik Interface bis 640x480 <3> PCMCIA-Cntrller für 2 PC-Cards <3,4> Parallel-Prt EPP (LPT1 der LPT2) <4> Serielle Schnittstelle (COM1 der COM2) <5, 6> irda-interface (Infrart) <5> Ethernet 10 BaseT <7> USB als Hst- der Peripheral prgrammierbar <8> 2 Interrupt-Cntrller, 2 DMA-Cntrller Watch-Dg, externer Reset, Uhr, 3 x 16-Bit Timer Batterie- und digitaler Lautsprecher-Anschluß Spannungsüberwachung A für NMI, Spannungsüberwachung B für Reset On-bard LED mit externem Anschluß Diverse digitale Ein- und Ausgänge Externe Interrupt-Eingänge Serielle Debug-Schnittstelle X-Bus Anschluß mit Multi-Przessr-Fähigkeit nur 29 x 58 x 8 mm grß... <1> Bei X-MAX-E max. 8 MByte RAM <2> On-bard Flash als Flash-File System nutzbar <3> Optinal hne Graphik- und PCMCIA-Interface lieferbar <4> PCMCIA-Slt B und Parallel-Prt nicht gleichzeitig nutzbar <5> Als serielle Schnittstelle der irda umschaltbar <6> Bei X-MAX-1 immer RS-232, bei X-MAX-E und X-MAX-U als RS-232, RS-422 der RS-485 knfigurierbar <7> Nur bei X-MAX-E <8> Nur bei X-MAX-U SORCUS Cmputer GmbH Seite 1

2 Die Sftware der MAX-PC s Die Mdule X-MAX-1, X-MAX-E und X-MAX-U sind kmplette PC s. Alle n-bard Schnittstellen entsprechen der Standard-PC Architektur, sweit nichts anderes vermerkt ist. Deshalb kann man davn ausgehen, daß ein auf einem PC unter einem der üblichen PC-Betriebssysteme entwickeltes Prgramm auch auf dem "MAX-PC" hne Änderungen läuft. Trtzdem empfiehlt sich ein Test, z.b. mit den vn SORCUS lieferbaren Evaluatin-Bards. Die Perfrmance entspricht einem 100 MHz 486 PC. Jeder MAX-PC wird mit dem SORCUS-eigenen Echtzeit-Multi-Tasking Betriebssystem OsX ausgeliefert. Alternativ kann auch ein BIOS vrinstalliert werden, vn dem aus alle üblichen PC-Betriebssysteme wie z.b. DOS, Windws 3.x, 95, 98 und ME, Windws NT und 2000, Embedded NT, Windws CE, QNX der Linux gestartet werden können. Alle Betriebssysteme haben ihren speziellen Speicherbedarf, der vn den eingebundenen Treibern und natürlich vn der Größe der Anwendungsprgramme abhängt. Beispiele für den minimalen Speicherbedarf sind in einer Applicatin Nte angegeben. Entwicklung eigener Prgramme Dies geschieht mit denselben Entwicklungsumgebungen, wie sie auf PCs üblich sind. Biblitheken für die SORCUS-spezifischen Funktinen des Mduls werden mitgeliefert. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, einen MAX-PC auch stand-alne einzusetzen. Auch hierfür können Prgramme auf einem (anderen) PC entwickelt werden. Sie werden anschließend über eine der Schnittstellen des MAX-PC per Dwnlad ins n-bard RAM der Flash geladen. Das gilt auch für Prgramme unter dem Echtzeit-Multi-Tasking Betriebssystem OsX. Sie werden ebenfalls wie PC-Prgramme entwickelt. Die erzeugten Prgramme werden als.exe Dateien vn einem Hst- Rechner auf das CPU-Mdul geladen und drt als Task installiert. Das Bten eines Systems mit MAX-PC: Hierbei sind 2 Phasen zu unterscheiden: Phase H (Hardware-Bt) und Phase S (Sftware-Bt). Phase H: Das n-bard Flash ist leer (blank) der falsch prgrammiert. Damit die CPU des MAX-PC s die ersten Befehle nach Reset nicht vm n-bard Flash hlt, muß der Pin BOOT an Stecker A des MAX-PC s auf lg. 1 gelegt werden. Dann kann über eine Speicherkarte in PCMCIA-Slt A gebtet werden. Hierzu müssen zwei Vraussetzungen erfüllt sein: 1) Der MAX-PC muß einen PCMCIA-Cntrller enthalten. 2) Es muß eine Speicherkarte mit einem Bt-Prgramm in PCMCIA-Slt A stecken. Wenn kein PCMCIA-Slt A vrhanden ist und trtzdem in Phase H gebtet werden sll, muß auf der Trägerkarte, auf der der MAX-PC steckt, ein X-Bus Interface mit ROM bzw. Flash vrhanden sein, das das eigentliche Bt- Prgramm enthält. Der Pin NOPCA an diesem X-Bus Interface und der Pin BOOT des MAX-PC s müssen beide auf lg. 1 gelegt sein. Dann schaltet das X-Bus Interface auf das extern angeschlssene ROM bzw. Flash, unabhängig davn, b PCMCIA-Slt A vrhanden ist der nicht. Bt vn PCMCIA-Slt A Pin BOOT Pin NOPCA vrhanden (an Stecker A) (am ext. X-Bus Interface) On-bard Flash egal n.c. n.c. der 0 PCMCIA-Slt A ja 1 (über Pull-Up Widerstand) n.c. der 0 Ext. ROM bzw. Flash egal 1 (über Pull-Up Widerstand) 1 n.c.: = nt cnnected Phase S: Das n-bard Flash enthält ein Bt-Prgramm, in dem über den Ablauf des weiteren Bt-Vrgangs entschieden wird. Nrmalerweise startet das System nach Reset vm n-bard Flash (Pin BOOT am MAX-PC unbeschaltet) und startet die Phase S. Hier lädt es dann das gewünschte Betriebssystem ebenfalls aus dem n-bard Flash der vn einem externen Medium, z.b. vn einer Festplatte im PCMCIA-Slt der an einem IDE-Anschluß, vn einer Flppy,.ä. Der Ablauf des Bt-Vrgangs in Phase S kann über verschiedene Mechanismen beeinflußt werden, z.b. über das Prgramm im n-bard Flash, über Einträge im n-bard seriellen EEPROM, b eine Karte im PCMCIA-Slt A steckt, etc. Seite 2 SORCUS Cmputer GmbH

3 Die Hardware der MAX-PC s Die CPU MAX-PC s können mit den AMD-CPUs SC400 mit Graphik- und PCMCIA-Cntrller der SC410 hne diese beiden Cntrller bestückt sein. In beiden Fällen handelt es sich um eine 486 CPU hne Arithmetik-Cprzessr mit 8 KByte Cache. Beide CPUs sind in 3 Geschwindigkeitsstufen verfügbar: 33 MHz, 66 MHz und 100 MHz. Der externe CPU-Takt beträgt maximal 33 MHz, kann aber per Sftware zur Verringerung der Strmaufnahme in Stufen bis auf 1 MHz reduziert werden. Auch der interne Takt (max. 100 MHz) kann per Sftware eingestellt werden. Die Umschaltung kann jederzeit während des Betriebs geschehen. Speicher Der MAX-PC enthält 4 verschiedene Speichertypen: DRAM (dyn. RAM) Flash-ROM Serielles EEPROM (I²C) CMOS-RAM in der Uhr, mit externer Batterie pufferbar Das n-bard DRAM kann in flgenden Stufen bestückt werden: 2 MByte, 4 MByte, 8 MByte und 16 MByte. In Vrbereitung sind 32 und 64 MByte. Auch hier kann ab einer bestimmten Stückzahl die Größe des Speichers individuell gewählt werden. X-MAX-1 Blckschaltbild RBS PRESS98 Seite 1-1 Als n-bard Flash-ROM stehen 4 MByte, 8 MByte und 16 MByte zur Verfügung. In Vrbereitung ist eine Versin RES WDO BAT LEDs HOST RAM (bis 64 MByte) Flash (bis 16 MByte) Pwer Fail Reset Watchdg Uhr LED ( int./ext.) serielle Debug - Schnittstelle PC-Card Interface (2 x PCMCIA) 486-CPU RES NMI LCD- Display 4 Interrupt- Cntrller DMA- Cntrller 1 X-Bus Interface EEPROM (bis 32K) ser. Schnittst. parallel (EPP) Tastatur- Interface Lautsprecher- Ausgang 3 Timer LCD-Graphik- Cntrller mit 32 MByte Flash. Über ein externes MAX-Mdul kann der Flash-ROM Speicher z.zt. um je 32, 64 der 128 MByte pr X-Bus Mdul erweitert werden. Dabei stellt der durch den Przessr auf 64 MByte begrenzte Adressierungsraum z.b. für ein Flash-File-System keine Begrenzung dar. Es können auch mehrere Flash-Mdule aufgesteckt werden. Das SORCUS Flash-File-System verwaltet den Flash-Speicher wie eine der mehrere Festplatten-Laufwerke. Ein serielles EEPROM (I²C-Bus) kann z.zt. bis 16 KByte grß sein. Es enthält Knfiguratinsdaten des Mduls. Es kann swhl vn der n-bard CPU wie auch über den X-Bus zugegriffen werden. Das CMOS-RAM ist, wie bei PCs üblich, in der Uhr enthalten. Es ist 114 Byte grß. Die Verwendung entspricht der beim PC. Es kann, wie die Uhr auch, durch eine externe Batterie gepuffert werden. Serielle Schnittstellen Alle MAX-PC s enthalten zwei serielle Schnittstellen. Eine davn ist und irda-kmpatibel. Wenn sie als irda-schnittstelle eingesetzt wird, kann sie nicht gleichzeitig als serielle Schnittstelle betrieben werden. Beide Interfaces können aber gleichzeitig angeschlssen sein, zwischen beiden kann jederzeit per Sftware umgeschaltet werden. Die Pegelknverter für diese serielle Schnittstelle sind n-bard. Bei X-MAX-1 ist das immer RS-232 mit allen Mdem-Steuersignalen, bei X-MAX-E und X-MAX-U kann per Sftware zwischen RS-232 mit RTS und CTS, RS- 422 und RS-485 umgeschaltet werden. Die max. Baudrate beträgt 115,2 KBaud. Die Schnittstelle bei X-MAX-1 meldet, b eine Gegenstelle angeschlssen ist. Wenn kein Signal anliegt, geht sie in einen Pwer-Dwn Mdus. Um Strm zu sparen, kann sie per Sftware kmplett abgeschaltet werden. Als Infrart-Schnittstelle liefert sie die Signale für den direkten Anschluß eines Infrart-Sende/Empfängers. Die Baudrate ist hier ebenfalls prgrammierbar bis max. 115,2 KBit/s der im DMA-Mde fix mit MBit/s. Die zweite serielle Schnittstelle ist sehr einfach und lediglich als langsame Debug-Schnittstelle verwendbar. Sie besteht nur aus einer Sende-/Empfangsleitung mit Lgikpegeln. Die Pegelwandler, z.b. für RS-232 der RS-485, müssen extern zur Verfügung gestellt werden. Die parallele Schnittstelle Sie kann als LPT1 der LPT2 in 3 Betriebsarten eingesetzt werden: Zunächst im üblichen Mdus als Druckerschnittstelle (wie beim PC/AT), dann 8-Bit bidirektinal (wie in PS/2 Systemen) und schließlich als Enhanced Parallel Prt (EPP). Die gleichzeitige Verwendung vn paralleler Schnittstelle und PCMCIA-Slt B ist nicht möglich. RS-232 irda SORCUS Cmputer GmbH Seite 3

4 Graphik-Interface Dieses sieht den direkten Anschluß eines LCD-Displays mit bis zu 8 Bit Daten vr. Es unterstützt Single-Scan und Dual-Scan Mnchrme LCDs und Clr STN- und TFT-Displays. Das Interface ist Sftware-kmpatibel mit CGA, MDA und HGA Text und Graphik Mdes. Typische Auflösungen sind z.b. 640x480, 480x320, 320x240 mit bis zu 16 Graustufen bzw. Farben. Treiber für spezielle Displays und andere Auflösungen können auf Wunsch erstellt werden. Auch für Displays mit Tuch-Screen bieten wir Lösungen an. Bitte fragen Sie an. Tastatur-Interface Die MAX-PC s stellen einen direkten Anschluß für eine XT- und AT-Tastatur zur Verfügung. Das vm Micrcntrller vrgesehene Interface für eine Matrix-Tastatur steht auf den MAX-PC s nicht zur Verfügung. Interrupt- und DMA-Cntrller Die Verwendung der Interrupts ist weitgehend identisch mit der PC/AT-Architektur bzw. kann entsprechend knfiguriert werden. Vier Interrupts können mit dem X-Bus verbunden werden. Sie können zusätzlich per Interrupt- Sharing nch vervielfacht werden. Jeder davn kann auf einen der 15 Interrupt-Eingänge des MAX-PC gelegt werden. Ein weiterer Interrupt ist mit dem Mailbx-Register des MAX-PC verbunden und wird ausgelöst, wenn ein anderer X-Bus-Master etwas in das Mailbx-Register schreibt. Zwei weitere Interrupts sind mit externen Eingängen an Stecker A verbunden. Die DMA-Cntrller entsprechen ebenfalls der PC/AT-Architektur. Ein Kanal (prgrammierbar 8 der 16 Bit) liegt auf dem X-Bus. Andere können z.b. für die n-bard Peripherie eingesetzt werden. Zu beachten ist, daß sich die Beschränkung der angegebenen Zahl der Interrupt- und DMA-Kanäle auf dem X-Bus nur auf jeweils ein Mdul bezieht. In Multi-Przessr-Systemen mit mehreren MAX-PC s verfügt jeder unabhängig vn den anderen über diese Anzahl. Spannungsüberwachung, Watch-Dg, NMI Als Erweiterung zum Standard-PC verfügt jeder MAX-PC über Sicherheitseinrichtungen, speziell für Industrie- Anwendungen. Mit zwei Spannungsschwellen wird die 3,3 Vlt Versrgungsspannung überwacht. Wenn die bere Schwelle unterschritten wird, wird ein NMI (Nicht-Maskierbarer-Interrupt) ausgelöst. Dadurch bleibt der CPU Zeit, ein Ntfall-Prgramm zu starten. Wenn die Spannung auch die untere Schwelle unterschreitet, wird ein Hardware- Reset ausgelöst. Der n-bard Watch-Dg Timer kann per Sftware aktiviert werden. Dann muß er innerhalb vn 200 ms nachgetriggert werden. Bleibt das aus, erflgt ebenfalls ein NMI. Uhr, Timer Die Uhr entspricht der Standard PC-Architektur und ist kmpatibel zum MC146818A mit 114 Byte User-RAM. Der Interrupt-Ausgang liegt an IRQ-8. Die Uhr kann über eine externe Batterie gepuffert werden. Auch die 3 Timer sind PC-kmpatibel, allerdings liegt die Eingangsfrequenz um 0,3% niedriger als beim Standard- PC. Kanal 0 ist Interrupt-fähig und liegt an IRQ-0, Kanal 1 kann als Sftware-Timer eingesetzt werden. Der Ausgang vn Kanal 2 liegt am Pin SPKR (Lautsprecher-Ausgang). Zusätzlich ist Kanal 2, anders als beim Standard- PC, Interrupt-fähig. PCMCIA-Slt A und B Der MAX-PC ist mit einem Standard-Cntrller für PCMCIA-Karten ausgerüstet, der kmpatibel ist, mit Erweiterungen für bis zu 5 Speicherfenster und 2 I/O-Fenster je PCMCIA-Slt. DMA wird nicht unterstützt. Beide Slts unterstützen Pwer Cntrl, Aut-Pwer Dwn, wenn keine Karte steckt, und autmatische Entdeckung, wenn eine Karte eingesteckt wird. Einige Signale für die PCMCIA-Slts sind direkt herausgeführt (an Stecker C), andere über den X-Bus. Deshalb ist auf der Trägerkarte, auf die der MAX-PC gesteckt wird, ein X-Bus Chip und die Buffer/Schalter für das Ht-Plugging für die Versrgungsspannungen erfrderlich. Ethernet-Schnittstelle Nur die Versin X-MAX-E des MAX-PC ist mit dieser Schnittstelle n-bard ausgerüstet, auch der Transfrmatr für die 10-Base-T Schnittstelle ist n-bard. Die anderen Versinen X-MAX-1 und X-MAX-U können über den X- Bus mit einem entsprechenden Mdul erweitert werden, z.b. X-ETH-10 der X-ETH-100. Seite 4 SORCUS Cmputer GmbH

5 USB-Schnittstelle Nur die Versin X-MAX-U des MAX-PC ist mit dieser Schnittstelle n-bard ausgerüstet. Besnderheit ist, daß per Sftware zwischen Hst- und Peripheral-Funktin umgeschaltet werden kann. Zur Versrgung externer Geräte können (Nrm-knfrm) maximal 100 ma geliefert werden. Diverse digitale Ein-/Ausgänge (siehe Applicatin Nte AN081) Jeder MAX-PC bietet einige digitale Ein- und Ausgänge zur freien Verfügung. Daneben gibt es nch eine Reihe weiterer, die aber nur dann zur Verfügung stehen, wenn andere Funktinen nicht benötigt werden und deaktiviert sind (per Sftware), wenn eine werksseitige Umprgrammierung vrgenmmen wird (kann auch nachträglich gemacht werden) der wenn eine andere Bestückung vn Bauteilen gewählt wurde. Einige Funktinen schließen die gleichzeitige Verwendung bestimmter anderer Funktinen aus. Das Umschalten erflgt bei einigen per Sftware, andere müssen werksseitig umprgrammiert werden. Wenn der parallele Prt benutzt wird, ist PCMCIA-Slt B nicht mehr nutzbar. Wenn weder der parallele Prt nch PCMCIA-Slt B verwendet werden, können die Pins als digitale Ein-Ausgänge genutzt werden. Wenn der X-Bus Anschluß nicht benötigt wird, stehen weitere 25 Pins als Ein-/Ausgänge zur Verfügung. Sie können einzeln werksseitig umprgrammiert werden. Jeder kann als digitaler Eingang, Ausgang der als bidirektinaler Ein-/Ausgang prgrammiert werden. Eingänge können auch Interrupt-fähig ausgeführt werden. Zusätzlich können in dem n-bard CPLD digitale Funktinen, wie z.b. Zähler, SSI- der async. serielle Interfaces, Pulsbreiten-mdulierte Ausgänge, ein weiterer paralleler Prt, etc., realisiert werden. Ebenfalls möglich ist eine Mikrprzessr-Schnittstelle. Verzicht auf bringt Was ist zu tun? PCMCIA-Slt A 4 E/A s Umschaltung per Sftware PCMCIA-Slt B 3 E/A s Umschaltung per Sftware Parallel-Prt und PCMCIA-Slt B 10 E/A s, 8 Ausgänge und Umschaltung per Sftware 5 Eingänge RS-232 und irda 5 Interrupt-Eingänge Umschaltung per Sftware Debug Schnittstelle 1 Interrupt-Eingang bzw. 1 Ausgang Umschaltung per Sftware X-Bus 25 E/A s und Interrupt-Eingänge Werksseitige Umprgrammierung Leistungsaufnahme Der X-Bus und alle Busteilnehmer arbeiten mit 3,3 Vlt als Versrgungsspannung. Über den X-Bus sind aber auch +/- 12 Vlt geführt. Sie sind nur erfrderlich, wenn ein Busteilnehmer diese Spannungen benötigt. Die MAX-PC s benötigen sie nicht. Die Leistungsaufnahme ist vn einer Reihe vn Faktren abhängig. Sie richtet sich nach der per Sftware eingestellten Taktfrequenz der CPU, nach den aktivierten Devices auf dem Mdul (der Graphik-Cntrller ist z.b. abschaltbar), und auch nach der gerade laufenden Sftware. Bei 100 MHz CPU-Takt liegt die Leistungsaufnahme eines X-MAX-1 unter 2 Watt, bei 1 MHz CPU-Takt (alle Schnittstellen eingeschaltet) nch bei ca. 350 mw. Temperaturbereich MAX-PC`s sind einsetzbar vn 0-70ºC. Sie sind auch verfügbar für einen Temperaturbereich vn 40ºC ºC. Pwer Management Die CPU auf den MAX-PC s kann flgende Betriebsarten einnehmen: Hyper-Speed, High-Speed, Temprary Lw- Speed, Standby, Suspend, Critical Suspend. Diese Betriebsarten unterscheiden sich im wesentlichen durch den CPU-Takt und durch die aktiven Schnittstellen. Zwischen diesen Betriebsarten kann auf unterschiedliche Weise gewechselt werden, um die Leistungsaufnahme des Systems zu steuern. S kann z.b. prgrammiert werden, daß bei Zugriffen auf bestimmte IO-Prts, auf bestimme Memry-Bereiche inclusive Graphik-Display-Bereich der bei bestimmten externen Ereignissen die Betriebsart umgeschaltet wird SORCUS Cmputer GmbH Seite 5

6 Der X-Bus Der X-Bus ist ein synchrner 8-, 16- der 32-Bit breiter Bus mit aktivem Busabschluß. Bei MAX-PC s ist er mit maximal 33 MHz getaktet und 16-Bit breit. Der Bus ist Plug-and-Play und Multi-Przessr-fähig. Nach dem Einschalten bzw. nach einem Reset des Systems erhält jeder Busteilnehmer zunächst eine Steckplatznummer. Diese wird autmatisch ermittelt, sie kann zwischen 0 und 255 (8 Bit) liegen. In der flgenden Initialisierungsphase wird zunächst ein Initialisierungs-Master bestimmt (falls mehrere Bus-Master vrhanden sind) und dann jeder Busteilnehmer knfiguriert. Jeder Busteilnehmer erhält hierbei z.b. einen der mehrere Memry- und/der I/O- Adreßbereiche zugeteilt, die als sg. Basisadressen im Knfiguratinsbereich jedes Busteilnehmers eingetragen werden. Die Größe dieser Bereiche ist im Prinzip beliebig. Sie dienen zur Steuerung der eigentlichen Funktinen jedes Mduls. Zusätzlich verfügen alle X-Bus Teilnehmer nch über einen sg. Inf-Bereich. Hier steht alles drin, was der Busteilnehmer will und kann. Insbesndere werden diese Daten während der Knfiguratinsphase verwendet. Virtuelle Interface Lines (VILs) Virtuelle Interface Lines können X-Bus Mdule über eine beliebige Anzahl vn Leitungen miteinander verbinden. Ein MAX-PC macht hiervn z.b. Gebrauch, indem er die 4 Interrupts über VILs empfängt. Jeder Busteilnehmer kann einen Interrupt über eine VIL anfrdern, mehrere Busteilnehmer können sich auch eine VIL und damit einen Interrupt teilen (Interrupt-Sharing). Auch der X-Bus DMA-Kanal eines MAX-PC wird über VILs abgewickelt, ebens wie die Master-Arbitrierung. Multi-Przessr-Systeme Über den X-Bus können mehrere MAX-PC s bzw. Bus- Master am selben Bus arbeiten. Im Prinzip kann diese Zahl s grß wie die der maximal erlaubten Busteilnehmer sein. Bedingt durch die Architektur der MAX-PC s ist die Zahl der Bus-Master z.zt. auf 4 begrenzt. Jeder Bus-Master kann dabei auf alle anderen Busteilnehmer zugreifen. Im MAX- PC und in allen I/O- und PC-Peripherie-Mdulen ist dafür Srge getragen, daß auch mehrere CPU-Mdule auf dasselbe Mdul zugreifen können. Eine intelligente Sftware, die sgenannten Mdul-Device-Treiber, srgen dafür, daß es dabei zu keinen Knflikten kmmt. Kmmunikatin zwischen Bus-Mastern 29 mm RBS PRESS98 Seite 1-2 B = Bus X-MAX-1 Stapelbarkeit 58 mm A = Außenwelt X-MAX-1 z.b.: X-DRAM-32 der X-FLASH-32 Hierfür besitzt jeder Bus-Master, als auch jeder MAX-PC, in seinem Knfiguratinsbereich ein 16 Bit Mailbx- Register. Ein anderer Bus-Master kann eine Meldung in diese Mailbx schreiben, was im Empfänger einen Interrupt auslöst. Eine schnellere Möglichkeit der Kmmunikatin, insbesndere bei größeren Datenmengen, ergibt sich, wenn sich im System nch ein RAM-Speichermdul befindet. Dann können zwei Master auch hierüber miteinander kmmunizieren. Zunächst reservieren sie sich einen Bereich im RAM für den Datenaustausch. Hat einer der Master für den anderen Daten drt bereitgestellt, teilt er ihm das mit, indem er ihm eine Meldung in dessen Mailbx schreibt. In den vn SORCUS mitgelieferten Biblitheken sind beide Kmmunikatinsmöglichkeiten vrgesehen. Die Adreßbereiche vn X-Bus und MAX-PC (alle Angaben in Byte) Adreßbereich Max. Größe für Max. Größe bei On-bard MAX-PC als X-Bus Peripherie X-Bus MAX-PC MAX-PC Memry 4G+ pr Master 64M pr Master 2..16M - I/O 64K+ pr Master 64K pr Master 64K - Knfiguratin 64K pr Mdul 64K pr Mdul Inf 32M pr Mdul 32M pr Mdul 2..16K 2..16K In der Spalte "Max. Größe für X-Bus" ist der maximale Adressierungsbereich des X-Bus angegeben. Das "+"- Zeichen dabei bedeutet flgendes: Auf dem X-Bus ist die Möglichkeit vrgesehen, daß einzelne Busteilnehmer nur vn einem der auch vn mehreren Bus-Mastern angesprchen werden können. Jeder Busteilnehmer weiß, wer Seite 6 SORCUS Cmputer GmbH

7 gerade aktueller Bus-Master ist. Wenn ein Buszugriff läuft, prüft jeder Busteilnehmer, b der aktuelle Bus-Master Zugriffserlaubnis hat. Wenn das der Fall ist, wird geprüft, b die Busadresse in einen der Bereiche fällt, die durch die knfigurierten Basisadressen des Busteilnehmers festgelegt ist. Erst wenn das auch der Fall ist, reagiert der Busteilnehmer. Insweit ist als eine Erweiterung der adressierbaren Memry- und I/O-Bereiche gegeben, und zwar um die 8 Bit, die den aktuellen Busmaster identifizieren. Das bedeutet z.b., daß auf einem Bus mehrere Busteilnehmer dieselbe I/O-Adresse belegen können. Jeder dieser Busteilnehmer ist aber einem anderen Bus-Master zugerdnet. Im Fall der MAX-PC s ist diese Möglichkeit der Master-Verflgung nicht vrgesehen und auch nicht erfrderlich, weil ein zweiter Bus-Master, z.b. ein anderer MAX-PC, nur auf den Knfiguratins- und Inf-Bereich des MAX- PC Zugriff hat, aber nicht auf dessen n-bard Devices (siehe Spalte "MAX-PC als X-Bus Peripherie"). Die Spalte "Max. Größe bei MAX-PC" gibt den tatsächlichen Adressierungsbereich dieses Mduls an. Ein Teil davn ist schn vn n-bard Speicher der Peripherie belegt. Die CPU des MAX-PC führt nur dann einen (externen) X-Bus Zugriff durch, wenn die angesprchene Adresse nicht den n-bard Speicher der die n-bard Peripherie betrifft. Wenn ein n-bard Device zwar vrhanden, aber per Sftware deaktiviert ist, z.b. die serielle Schnittstelle, wird ein X-Bus Zugriff durchgeführt. Testbarkeit der Hardware der MAX-PC s Die MAX-PC s können swhl bzgl. CPU wie aller anderen Devices kmplett per JTAG getestet werden. Über die JTAG-Pins TMS, TCK, TDO und TDI am X-Bus (Stecker B) wird werksseitig auch die Prgrammierung der nbard CPLDs vrgenmmen. Ein zweiter JTAG-Anschluß am Stecker C, über den die CPU testbar ist, muß zunächst über einen Pull-Up Widerstand am Pin JTAG aktiviert werden. Dadurch ändern einige Pins vn Stecker C ihre Funktin und werden zu einem zweiten JTAG-Prt. Hardware-Erweiterungen Da der MAX-PC über einen X-Bus Anschluß verfügt, kann er, wie jeder andere PC auch, durch Zustecken vn Karten bzw. Mdulen erweitert werden. Wenn die n-bard Peripherie disabled wird, z.b. COM1, wird autmatisch ein Zugriff auf die entsprechenden I/O-Adressen über den X-Bus gemacht. Es sind praktisch alle üblichen PC- Peripherie-Funktinen auf Mdulen vrhanden der in Vrbereitung, z.b.: Allgemeine PC-Peripherie, Kmmunikatin Clr-Graphik bis 1024x768, CRT- und LCD-Anschluß (VGA-kmp.) Sund-Blaster kmpatibles Mdul IDE-Cntrller Flppy-Interface ISDN-Interface 56K-Mdem 2-fach serielle Schnittstelle 4-fach serielle Schnittstelle Ethernet 10 BaseT mit 4 seriellen Schnittstellen Ethernet mit 10 BaseT Anschluß Ethernet mit 100 BaseTX (10/100 MBit) FireWire IEEE-1394 CAN-Interface PROFIBUS-Interface IEC-Bus SSI-Schnittstelle, 8-fach 8-fach serielle Schnittstelle, je RS-232, RS-422, RS-485 umschaltbar Speicher-Erweiterungen RAM 64 MByte (stapelbar) Flash 64 MByte (stapelbar) Przeß-Peripherie, Messen, Steuern, Regeln Analg-Eingänge, 20 Kanäle, 14 Bit Auflösung Analg-Eingänge, 4 Kanäle, 16 Bit Aufl., galv. getrennt Analg-Ausgänge, 4 Kanäle, 12 Bit Aufl., galv. getrennt Analg-Ausgänge, 4 Kanäle, 16 Bit Aufl., galv. getrennt Relais-Ausgänge, 8 Relais, je 1xUm, 1xEin Digital-Ein/Ausgänge, 38 Kanäle, 3 Timer/Zähler Digital-I/O, 16 Ein- und 4 Ausgänge, pt-entkppelt Digital-I/O, 4 Ein- und 16 Ausgänge, pt-entkppelt 3-fach Zähler- und Inkrementalgeber-Interface, 12 Eingänge, 4 Ausgänge, pt-entkppelt 4 Analg-Differenzeingänge, 12 Bit Auflösung, 4 Analg-Ausgänge, 12 Bit Auflösung und 18 Digital-I/O SORCUS Cmputer GmbH Seite 7

8 Einsatzbeispiele für MAX-PC s und MAX-Mdule Ethernet Aufbau X-KIT-3: Evaluatin-Kits mit TFT-Display und PCMCIA Pwer RS-232 Parallel-Prt LEDs B C A X-MAX-1 LCD Vide-Display (1/2 VGA) DiP = Dezentrale intelligente Peripherie (für ISDN, PROFIBUS, CAN der Ethernet 10/100) COM2 COM3 COM4 B C A B B Mdul 2 Mdul 3 A A X-Bus Interface PCMCIA-Slt A und B Anschluß für LCD-Display Hst-Mdul (ISDN, PROFIBUS, CAN der Ethernet 10/100) CPU-Mdul X-MAX-1 IO-Mdul IO-Mdul IO-Mdul RBS PRESS98 Seite Pins Mdul 3 40 Pins Mdul 2 (FDC, IDE) RBS PRESS98 Seite 1-4 Embedded PC mit LCD und 2 x PCMCIA (für Windws CE der NT) MAX-PC PC-Card A PC-Card B frei für I/O-Mdul frei für I/O-Mdul PC mit 100 MHz 486 weitere CPUs pt. Flash-Disk TFT-Farbbildschirm 2 PCMCIA-Slts RS-232, EPP, Uhr 2 freie X-Bus Slts PC/104-Trägerkarte für 3 MAX-Mdule Gleiche Architektur wie MAX6isa 4 Windws-kmpatible Plug-and-Play Devices (Device 0 bis 3) Auch als intelligente PC/104-Karte (mit Mdul X-MAX-1) knfigurierbar Mdul 1 Mdul 2 Mdul 3 RBS PRESS98 Seite 1-5 Vlumen ca. 200 cm 3 (= 70x90x35 mm) RBS PRESS98 Seite 1-3 ISA- bzw. PC/104 Schnittstelle ISA- Bus Architektur der "intelligenten" MAX6isa-Karte PnP-Cntrller A (5 IO-Devices) EEPROM Device 1..6 = Mdul 1..6 Device 0 = Bridge ISA- zu X-Bus Bridge X-Bus Mdul 1 (MAX-PC) Mailbx Mdul 2 Mdul 3 MAX6isa und MAX6pci PnP-Cntrller B (2 Memry/IO- Devices) EEPROM Mailbx EEPROM Mdul 4 Mdul 5 Mdul 6 RBS PRESS98 Seite 1-7 Seite 8 SORCUS Cmputer GmbH