2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 1

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Calvin Pfeiffer
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1 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 1

2 NetX - Einführung 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 2

3 NetX is... a highly integrated network controller with a new system architecture optimized on - communication and - maximum data transfer Basiert auf 32Bit / 200 MHz ARM CPU und bietet: The universal communication platform The migration strategy from field bus to Real-Time Ethernet The single-processor solution with integrated communication controllers The open technology for own applications netx is part of a system solution which also includes software evaluation tools design services 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 3

auf 32Bit / 200 MHz ARM CPU und bietet: The universal communication platform The migration strategy from field bus to Real-Time Ethernet

4 NetX: Ziel-Anwendungsgebiete 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 4

5 NetX Controller-Familie 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 5

6 NetX: externe Komponenten PHYs für Ethernet sind integriert nur 1 Quarz + wenige passive Bauelemente 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 6

7 NetX: Hardware-Architektur Highlights: 4 comm channel (@netx500) jeder mit 3 ALUs zusätzlich: - CH1+2: PHY pro eth - CH4: ADC,motion ctrl xmac medium access controller xpec protocoll execution controller 5 channel data switch 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 7

medium access controller xpec protocoll execution controller 5 channel

8 NetX: Wichtigste Eigenschaften netx 500 für stand-alone Anwendungen/ mit host-system optimiert für - Kommunikation - hoher Data Throughput 4 Kanäle RealTime-Eth/Fieldbus für jeden Kanal: - 3 Kommunikations-ALU - programmierbar in µcode Data-Switch: - 5 parallele Kanäle - jeder mit Throughput bis zu 2GB/s 32-Bit/200MHz CPU ARM 926 SDRAM- und Grafik-Controller für Windows CE und Linux Dual-Port-Memory als Host-Interface 4-kanal-AD-Wandler, PWM, Encoder für Motion Control Real-Time-Kernel in ROM 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 8

mit Throughput bis zu 2GB/s 32-Bit/200MHz CPU ARM 926 SDRAM- und Grafik-Controller für Windows CE und Linux Dual-Port-Memory als

3 ALUs NetX: Kommunikationskanäle RPU/TPU RX/TX Processing Unit 16-Bit Units for network access xmac Medium Access Controller - coding, ser/par data conversion, CRC, bit timing - diese Funktionen

9 3 ALUs NetX: Kommunikationskanäle RPU/TPU RX/TX Processing Unit 16-Bit Units for network access xmac Medium Access Controller - coding, ser/par data conversion, CRC, bit timing - diese Funktionen implementiert mittels Registerkonfiguration, xmacs nicht belastet FIFOs ser/par data separation in time xpec Protocoll Execution Controller 32-bit. ALU; xpec + Event Controller... führen durch a) State Diagramms Processing: - Datenverarbeitung auf Ebene von Telegrammen oder Bus-Zyklen - Steuerung von Timing - Datentransfer vom/nach ARM-Speicher b) interrupt triggering: ARM-events, xpec-events c) geläufige arith. und log. funktionen, Sprünge,... Kommunikation zwischen xpecs: gesharete Register Syncro Eth-Comm-Motion ohne Teilnahme von ARM DMA Controller Datenaustausch xpex-arm über DPM FIFO Unit (zwischen xpec und ARM) 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen - integrierter Eth-Switch für PROFINET 9 - Lesen/Schreiben von beiden Seiten - komplizierte SW nicht nötig

.. führen durch a) State Diagramms Processing: - Datenverarbeitung auf Ebene von Telegrammen oder Bus-Zyklen - Steuerung von Timing - Datentransfer vom/nach ARM-Speicher b) interrupt triggering:

10 NetX: Software-Architektur 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 10

11 NetX: SW-Architektur Allgemein: open solution. Aber: Auch fest definierte Interfaces lassen sich als wählbarer Firmware einsetzen 1. Konfigurator: Z.B. SYCON.net network Configurator oder andere 2. Driver DPM driver für diverse Betriebssysteme als Bestandteil vom Firmware 3. Operating system Alle Protokole laufen auf eigenem Hilscher rcx Real-Time-Kernel (license-free) Support Packages für Win CE, Linux (License fees) 4. Protocol stack: anwendbar als - standard Firmware - linkable object modules - in source code for the rcx Real-Time Kernel 5. Hardware Abstraction Layer Datenaustausch mit Kommunikations-ALUs (in C) 6. Micro Code Konfiguration der Komm.-Kanäle eigener Netze realisiert durch Mikrocode (Mikrocode gegeben durch binäre Dateien) 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 11

Operating system Alle Protokole laufen auf eigenem Hilscher rcx Real-Time-Kernel (license-free) Support Packages für Win CE, Linux (License fees) 4.

12 NetX: Entwicklungsmittel Eingesetzte CPUs: ARM926 ARM966 Development Environment: HiTOP with integrated GNU compiler (Fa. Hitex, co-operation partner of Hilscher) Eclipse Testing & Debugging: JTAG ETM (Embedded Trace Macrocel) Debugger: Tantino JTAG Debugger (HITEX) USB debug interface (HITEX) z.b. NXSB100 board z.b. netstick, NXHX500 Beide Debugger machen auch möglich: Zugang zu rcx-objekten Auswertung von Interfaces der Protokole Zugang auf rcx real-time kernel 2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 12

Debugger (HITEX) USB debug interface (HITEX) z.b. NXSB100 board z.b. netstick, NXHX500 Beide Debugger machen auch möglich: Zugang

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