Überblick. Hardwareentwicklung

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1 Überblick ½Mikrocontroller ½PC - Prozessormodule ½Industrieregler ½Hardwareentwurf und Standartbaugruppen ½CAD-System ½Fertiges Layout Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 1 Hardwareentwicklung Fragestellung: Entwicklung problemorientierter Hardware auf Basis von oder Microcontrollern industriellen PC-Modulen? Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 2 1

2 PC-Module oder Mikrocontroller? Fragestellungen: ½Zeit ½Kosten ½Baugröße ½Leistungsfähigkeit ½Entwicklungsumgebung Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 3 Mikrocontroller Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 4 2

3 Markführer Embedded PC-Boards Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 5 DIMM-Module von JumpTec CPU AMD Elan SC MHz 16kByte Cache 32MB DRAM 32MB FlashDisk Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 6 3

4 PC104 Prozessor von JumpTec Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 7 MAX-PC von SORCUS Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 8 4

5 Blockschaltbild MAX PC SORCUS 5$0ÃELVÃÃ0%\WH )ODVKÃELVÃÃ0%\WH 5(6 10, &38 ;%XV,QWHUIDFH 3RZHUÃ)DLO 4 ((3520ÃELVÃ. RES WDO 5HVHW :DWFKGRJ,QWHUUXSW &RQWUROOHU VHUÃ6FKQLWWVW SDUDOOHOÃ(33 RS-232 irda BAT LED Host 8KU /('ÃLQW +RVW,QWHUIDFH '0$ &RQWUROOHU 1 7DVWDWXU /DXWVSUHFKHU 3&&DUGÃ,QWHUIDFH Ã[Ã3&0&,$ Ã7LPHU /&'*UDSKLN &RQWUROOHU LCD- Display Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 9 ETX-Board JumpTec (7;3,QWHO Š Ã3HQWLXP Š Ã,,, basierend (7;30RELOHÃ,QWHO Š Ã3HQWLXP Š basierend (7;PJ[1DWLRQDOÃ*HRGH 70 Ã*; basierend (7;($0' 70 Ã(ODQ 70 Ã6& basierend Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 10 5

6 ETX Seitenansicht Steckverbinder Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 11 Einsatzgebiete Embedded Systeme mit PC-Funktionalität Tragbare Geräte (Low Power Mode, Auto-Wake-Up) PC-Karten zum Messen, Steuern und Regeln Geräte mit Internet-Anschluß, z.b. für Fernwartung Geräte/Anlagen, die Fernwartung benötigen (nachrüstbar) Multi-Prozessor-Systeme Prototyp-Entwicklung mit Standard-PC Tools (C, Pascal) Betrachtung am Beispiel eines Industriereglers Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 12 6

7 Blindleistungsregler und Poweranalyser Blindleistungskompensation before installation ZWÃÃJUG after installation ZWÃÃJUG Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 13 Blindleistungsregler und Poweranalyser Funktionen - Steuerung von bis zu 6 Stufen, - Leistungs- und Spannungsregelung, - Vorgabe externer cos phi, - Hand-/Automatik-Betrieb, - Wahl einer Feststufe, - 4-Quadranten-Betrieb, - Überwachung der Überkompensation, - Überwachung der harmonischen Ströme der Stufen, - interne Systemzeit - Netzwerkanalyse-Funktion, - deutsches/englisches Menü Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 14 7

8 Blockschaltbild DIMM-PC 32MB RAM 32MB Flash-Disk Signalprozessor mit AD-Wandler LCD-Display Out-Port Folientastatur In-Port Ethernet Systemsteuerung Modem RS-232 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 15 Vom Blockschaltbild zur Hardware Grundbauelemente ½DIMM-PC ½ADSP2181 Signalprozessor ½AD7874 AD-Wandler ½LCD-Display PC2004A ½Folientastaturinterface MM74C922 ½Ethernetcontroller CS8900A ½Modem Socketmodem366 ½Input-Port 74HCT245 ½Output-Port 74HCT574 ½Adressdecodierung 74HCT688, 74HCT138 ½RS-232 Schnittstelle MAX211 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 16 8

9 DIMM-PC Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 17 DIMM-PC CPU AMD Elan SC MHz 16kByte Cache 32MB DRAM 32MB FlashDisk Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 18 9

10 LCD-Display PC2004 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 19 LCD-Display PC2004 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 20 10

11 LCD-Display PC2004 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 21 LCD-Display PC2004 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 22 11

12 Tastaturdecoder MM74C922 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 23 Ethernet-Controller CS8900A Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 24 12

13 Ethernet-Controller CS8900A Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 25 INSYS Socket 336 Modem RS-232-TTL Line Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 26 13

14 Leistungsparameter ADSP2181 ½16K Words Program Memory On-Chip ½16K Words Data Memory On-Chip ½4 MByte Memory Interface ½40 MIPS ½3 Bus Architektur ½Two Independent Data Adress Gererators Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 27 Blockschaltbild ADSP2181 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 28 14

15 Systemintegration ADSP2181 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 29 AD-Wandler AD7874 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 30 15

16 AD-Wandler AD7874 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 31 AD-Wandler AD7874 Liers - PEG-Vorlesung WS2000/ Institut für Informatik - FU Berlin 32 16

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