Hardwarehandbuch PC-I 04/104 Passives PC/CAN-Interface

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1 Hardwarehandbuch PC-I 04/104 Passives PC/CAN-Interface The expert for industrial and automotive communication

2 IXXAT Hauptsitz Geschäftsbereich USA IXXAT Automation GmbH IXXAT Inc. Leibnizstr Bedford Center Road D Weingarten USA-Bedford, NH Tel.: +49 (0)7 51 / Phone: Fax: +49 (0)7 51 / Fax: Internet: Internet: info@ixxat.de sales@ixxat.com Support Sollten Sie zu diesem, oder einem unserer anderen Produkte Support benötigen, wenden Sie sich bitte schriftlich an: Fax: +49 (0)7 51 / support@ixxat.de Copyright Die Vervielfältigung (Kopie, Druck, Mikrofilm oder in anderer Form) sowie die elektronische Verbreitung dieses Dokuments ist nur mit ausdrücklicher, schriftlicher Genehmigung von IXXAT Automation erlaubt. IXXAT Automation behält sich das Recht zur Änderung technischer Daten ohne vorherige Ankündigung vor. Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen sowie die Bestimmungen des Lizenzvertrags. Alle Rechte vorbehalten. Handbuchnummer: Version: 2.5

3 Inhalt 1 EINFÜHRUNG Übersicht Merkmale Support Rücksendung von Hardware INSTALLATION Software-Installation Hardware-Installation KONFIGURATION Jumpereinstellungen Einstellung der Basisadresse Einstellen des PC-Interrupts Einstellen des Interruptmode Spannungsversorgung über CAN-Stecker bereitstellen Ausführung der CAN-Stecker Anschluss der Busankopplung Busabschluss ARCHITEKTUR PC-seitige Speicherbelegung Zugriff auf CAN-Controller Reset der CAN-Controller vom PC aus Auslösen eines Interrupts am PC...13 ANHANG...14 Anhang A Technische Daten...14 Anhang B Auslieferungszustand...15 Anhang C - Bezugsquellen von Datenblättern...15 Konformitätserklärung

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5 Einführung 1 Einführung 1.1 Übersicht Mit dem IXXAT-PC-CAN-Interface PC-I 04/104 haben Sie eine hochwertige elektronische Komponente erworben, die nach neuesten technologischen Gesichtspunkten entwickelt und hergestellt wurde. Dieses Handbuch soll Ihnen helfen, Ihr Interface, es wird im folgenden auch PC-I 04/104 genannt, näher kennen zu lernen. Bitte lesen Sie dieses Handbuch, bevor Sie mit der Installation beginnen. 1.2 Merkmale Nachfolgend sind die wichtigsten technischen Merkmale aufgeführt: Aufbau als 8Bit PC/104 Interface Memory-Mapped-Zugriff: mögliche Basisadressen liegen im Bereich von C000H bis FFC0H (Siehe hierzu auch Abschnitt 3.1.1). Die Basisadresse ist in 1k Schritten über DIP- Schalter einstellbar. Das Interface belegt 1 Kilobyte Adressraum Ein oder zwei CAN-Kreise mit Philips SJA1000 Controller; 16 MHz Takt Jedem CAN-Controller kann über ein Jumperfeld eine separate PC- Interruptleitung zugeordnet werden. Folgende 11 Interruptleitungen sind verfügbar: 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 14 und 15 CAN-Busankopplung nach ISO High Speed on Board (optional galvanisch getrennt) Busankopplung für jeden CAN-Controller getrennt ausgeführt CAN- Anschluss über 10-poligen Wannenstecker 1.3 Support Weitere Informationen zu unseren Produkten, sowie FAQ-Listen und Tipps zur Installation finden Sie im Supportbereich unserer Webseite ( Ebenso können Sie sich dort über aktuelle Produktversionen sowie verfügbare Updates informieren. Sollten Sie nach dem Studium der Informationen auf unserer Homepage sowie der Handbücher weitere Fragen haben, wenden Sie sich bitte an unseren Support. Hierzu finden Sie im Supportbereich unserer Homepage entsprechende Formulare für die Supportanfrage. Um uns die Supportarbeit zu erleichtern und eine rasche Antwort zu ermöglichen, bitten wir Sie darauf zu achten, exakte Angaben zu den jeweiligen Punkten zu machen und Ihre Frage bzw. Ihr Problem ausführlich zu beschreiben. 5

6 Installation Wenn Sie unseren Support lieber per Telefon kontaktieren möchten, bitten wir Sie, uns ebenfalls bereits vorab eine entsprechende Supportanfrage über unsere Homepage zuzusenden, damit unserem Support die entsprechenden Informationen vorliegen. 1.4 Rücksendung von Hardware Falls es erforderlich sein sollte, dass Sie Hardware an uns zurücksenden, so bitten wir Sie das entsprechende RMA-Formular von unserer Homepage zu laden und entsprechend den Anweisungen auf diesem Formular zu verfahren. Bei Reparaturen bitten wir Sie ebenfalls das Problem bzw. den Fehler ausführlich auf dem RMA-Formular zu beschreiben. Sie ermöglichen uns damit eine zügige Bearbeitung Ihrer Reparatur. 2 Installation 2.1 Software-Installation Für den Betrieb des Interfaces ist ein Treiber erforderlich. Für die Installation des CAN-Treibers VCI lesen Sie bitte das VCI-Installationshandbuch. 2.2 Hardware-Installation Bei allen Arbeiten an PC und Interface müssen Sie statisch entladen sein. Die Arbeiten müssen auf einer geerdeten, antistatischen Arbeitsmatte durchgeführt werden. Führen Sie nacheinander folgende Arbeiten aus: (1) Ermitteln Sie auf dem PC ein freies Speichersegment von mindestens 1kByte im Bereich < 1MB (ISA-Speicherbereich) und einen freien Interrupt (IRQ). Verwenden Sie hierzu das Handbuch Ihres PCs. (2) Stellen Sie dieses Speichersegment und den IRQ auf dem Interface, wie in Abschnitt 3.1 beschrieben, ein. (3) Schalten Sie den PC aus und ziehen Sie den Netzstecker. (4) Öffnen Sie den PC gemäß den Hinweisen des PC-Herstellers und bestimmen Sie einen geeigneten Einsteckplatz. Das Interface ist nach dem PC/104-Standard ausgeführt und lässt sich leicht in den Rechner einbauen. Wenden Sie beim Einstecken keine Gewalt an. (5) Sorgen Sie für einen sicheren Halt des Interfaces im PC. (6) Schließen Sie den PC; die Hardware-Installation ist nun abgeschlossen. 6

7 Konfiguration 3 Konfiguration 3.1 Jumpereinstellungen Die Abbildung Bild 3-1 zeigt die Positionen der Stecker, DIP- Schalter und Jumper auf dem Interface. Bild 3-1: PC-I 04/104 Interface; Jumper DIP- Schalter und Stecker Bestückungsseite Einstellung der Basisadresse Zur Einstellung der Basisadresse werden die DIP- Schalter A10 bis A17 verwendet. Nachstehende Tabelle 3-1 zeigt anhand der Beispieladresse D8C00h welche Adressen hierfür ausdekodiert werden. Die weiß hinterlegten Adressen geben den Einstellbereich mittels DIP-Schalter an, die mit X gekennzeichneten Adressen sind nicht beeinflussbar. D 8 C X X ON OFF OFF ON ON ON OFF OFF X X X X X X X X X X A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Tabelle 3-1: Aufschlüsselung der einstellbaren Bitstellen der Basisadresse. Beginnend mit der eingestellten Basisadresse belegt das PC/CAN-Interface einen Adressraum von 1 kbyte. In diesem Adressbereich kann das Interface wie normales RAM angesprochen werden. In dem gewählten Speicherbereich darf sich keine andere PC-Komponente oder Interfacekarte befinden. 7

8 Konfiguration In nachfolgender Tabelle 3-2 sind beispielhaft einige Schalterstellungen zum Einstellen der Basisadresse aufgeführt (def. = Auslieferungszustand). Basis-Adresse A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 C0000h ON ON ON ON ON ON ON ON C0400h ON ON ON ON ON ON ON OFF C0800h ON ON ON ON ON ON OFF ON C0C00h ON ON ON ON ON ON OFF OFF C1000h ON ON ON ON ON OFF ON ON C2000h ON ON ON ON OFF ON ON ON C3000h ON ON ON ON OFF OFF ON ON C4000h ON ON ON OFF ON ON ON ON C5000h ON ON ON OFF ON OFF ON ON C6000h ON ON ON OFF OFF ON ON ON C7000h ON ON ON OFF OFF OFF ON ON C8000h ON ON OFF ON ON ON ON ON C9000h ON ON OFF ON ON OFF ON ON CA000h ON ON OFF ON OFF ON ON ON CB000h ON ON OFF ON OFF OFF ON ON CC000h ON ON OFF OFF ON ON ON ON CD000h ON ON OFF OFF ON OFF ON ON CE000h ON ON OFF OFF OFF ON ON ON CF000h ON ON OFF OFF OFF OFF ON ON D0000h (def.) ON OFF ON ON ON ON ON ON D1000h ON OFF ON ON ON OFF ON ON D2000h ON OFF ON ON OFF ON ON ON D3000h ON OFF ON ON OFF OFF ON ON D4000h ON OFF ON OFF ON ON ON ON D5000h ON OFF ON OFF ON OFF ON ON D6000h ON OFF ON OFF OFF ON ON ON D7000h ON OFF ON OFF OFF OFF ON ON D8000h ON OFF OFF ON ON ON ON ON D8400h ON OFF OFF ON ON ON ON OFF D8800h ON OFF OFF ON ON ON OFF ON D8C00h ON OFF OFF ON ON ON OFF OFF D9000h ON OFF OFF ON ON OFF ON ON DA000h ON OFF OFF ON OFF ON ON ON DB000h ON OFF OFF ON OFF OFF ON ON DC000h ON OFF OFF OFF ON ON ON ON DD000h ON OFF OFF OFF ON OFF ON ON DE000h ON OFF OFF OFF OFF ON ON ON 8

9 Konfiguration Basis-Adresse A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 DF000h ON OFF OFF OFF OFF OFF ON ON E0000h OFF ON ON ON ON ON ON ON E1000h OFF ON ON ON ON OFF ON ON E2000h OFF ON ON ON OFF ON ON ON E3000h OFF ON ON ON OFF OFF ON ON E4000h OFF ON ON OFF ON ON ON ON E5000h OFF ON ON OFF ON OFF ON ON E6000h OFF ON ON OFF OFF ON ON ON E7000h OFF ON ON OFF OFF OFF ON ON E8000h OFF ON OFF ON ON ON ON ON E9000h OFF ON OFF ON ON OFF ON ON EA000h OFF ON OFF ON OFF ON ON ON EB000h OFF ON OFF ON OFF OFF ON ON EC000h OFF ON OFF OFF ON ON ON ON ED000h OFF ON OFF OFF ON OFF ON ON EE000h OFF ON OFF OFF OFF ON ON ON EF000h OFF ON OFF OFF OFF OFF ON ON F0000h OFF OFF ON ON ON ON ON ON F1000h OFF OFF ON ON ON OFF ON ON F2000h OFF OFF ON ON OFF ON ON ON F3000h OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON F4000h OFF OFF ON OFF ON ON ON ON F5000h OFF OFF ON OFF ON OFF ON ON F6000h OFF OFF ON OFF OFF ON ON ON F7000h OFF OFF ON OFF OFF OFF ON ON F8000h OFF OFF OFF ON ON ON ON ON F9000h OFF OFF OFF ON ON OFF ON ON FA000h OFF OFF OFF ON OFF ON ON ON FB000h OFF OFF OFF ON OFF OFF ON ON FC000h OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON FD000h OFF OFF OFF OFF ON OFF ON ON FE000h OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON FF000h OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON FF400h OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON OFF FF800h OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON FFC00h OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF Achtung: Der Adressbereich des Interfaces darf sich mit keiner anderen Systemkomponente im PC überschneiden! Tabelle 3-2: Einstellung der Basisadresse 9

10 Konfiguration Einstellen des PC-Interrupts Der gewünschte Interrupt kann für jeden CAN-Controller getrennt über die Jumperleisten JP 10 (für CAN 1) und JP 11 (für CAN2) eingestellt werden. Um einen Interrupt auf dem Interface einzustellen, muss der entsprechende Jumper geschlossen werden. Es darf für jeden CAN-Controller nur ein Interrupt ausgewählt werden. Wird kein Interrupt gewünscht, so darf kein Jumper der entsprechenden Jumperleiste geschlossen werden. Die Einstellung bei Auslieferung des Interfaces ist für den ersten CAN-Controller IRQ5 und (falls vorhanden) für den zweiten CAN-Controller IRQ Einstellen des Interruptmode Das Interface PC-I 04/104 stellt drei unterschiedliche Arten der Interrupt- Triggerung bereit. Einstellbar sind diese für CAN1 über die Jumper JP12, JP14 und JP15 und (falls vorhanden) für CAN2 über JP13, JP20 und JP21. Die Jumperstellungen sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt. Die Einstellung nach der Auslieferung ist mit def. = Auslieferungszustand gekennzeichnet. Triggerart JP12 JP14 JP15 Flanken ISA-Mode (def.) 1-2 X 2-3 Pegel Shared Low (EISA) 1-2 X 1-2 Shared High 3-4 geschlossen Tabelle 3-3: Einstellung des Interruptmode für CAN1 Triggerart JP13 JP20 JP21 Flanken ISA-Mode (def) 1-2 X 2-3 Pegel Shared Low (EISA) 1-2 X 1-2 Shared High 3-4 geschlossen Tabelle 3-4: Einstellung des Interruptmode für CAN2 1 Hinweis zur Verwendung von Shared High Interrupt-Triggerung: Bei Interrupt- Triggerung Shared High wird eine IRQ-Leitung von mehreren Interruptquellen (z.b. erster CAN-Controller, zweiter CAN-Controller, weitere ISA-Karten) verwendet. Die PC/104- Spezifikation schreibt vor, dass die Interrupt-Leitung nur einen 1kOhm Widerstand zwischen Masse und IRQ-Leitung haben darf (siehe PC/104-Spezifikation Appendix C.3). Über JP14 (CAN1) bzw. JP20 (CAN2) kann ein 1kOhm Widerstand zugeschaltet werden. Wird diese Triggerart bei einem mit zwei CAN-Controllern bestückten PC-I 04/104 Interface verwendet, bedeutet dies, dass alternativ Jumper JP14 oder JP20 zu schließen ist. 10

11 Konfiguration Spannungsversorgung über CAN-Stecker bereitstellen Mit den Löt-Jumpern JP2, JP3, JP7 und JP8 können VCC (5 V) bzw. GND auf die 10-poligen Wannenstecker gelegt werden. Hierzu sind die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Jumper zu schließen. Die Löt-Jumper befinden sich auf der Rückseite der PC-I 04/104 (Bild 3-2). Stecker Pin Signal Default Einstellung X1 X2 2 - GND offen JP7 JP2 8 - VCC offen JP8 JP3 Achtung: Diese Spannung darf mit maximal 100 ma belastet werden. GND und VCC sind bei galvanisch getrennten Busankopplungen ebenfalls galvanisch von der Spannungsversorgung des PCs getrennt. Bild 3-2: Lötjumper des PC-I 04/104 Interface, Rückseite 3.2 Ausführung der CAN-Stecker Auf dem Interface können zwei getrennte Busankopplungen nach ISO bestückt werden. Die Signale der 1. Busankopplung liegen auf dem 10 poligen Wannenstecker X1 auf. Ist die zweite Busankopplung bestückt, so sind die Signale für den CAN-Bus der 2. Busankopplung auf dem Wannenstecker X2 aufgelegt. 11

12 Konfiguration Anschluss der Busankopplung Signale der 1. Busankopplung am 10-poligen Wannenstecker X1: Pin Nr. X1 Signalname 1 n.c. 2 GND (über JP7) 3 CAN_L 4 CAN_H 5 GND 6 n.c. 7 n.c. 8 VCC (über JP8) 9 n.c. 10 n.c. Signale der 2. Busankopplung am 10-poligen Wannenstecker X2: Pin Nr. X2 Signalname 1 n.c. 2 GND (über JP2) 3 CAN_L 4 CAN_H 5 GND 6 n.c. 7 n.c. 8 VCC (über JP3) 9 n.c. 10 n.c. GND und VCC sind bei galvanisch getrennten Busankopplungen ebenfalls galvanisch von der Spannungsversorgung des PCs getrennt. 3.3 Busabschluss Auf der Platine PC-I 04/104 sind für den 1. und 2. CAN-Kreis zusätzlich Busabschlusswiderstände bestückt, welche mit Hilfe der Lötjumper JP5 (für den ersten CAN-Kreis) und JP4 (für den 2. CAN-Kreis) zugeschaltet werden können (siehe Bild 3-2). Der Busabschluss erfolgt mit einem 120 Ohm Widerstand zwischen CAN low und CAN high. Im Auslieferungszustand sind die Busabschlüsse nicht aktiv. 12

13 Architektur 4 Architektur 4.1 PC-seitige Speicherbelegung Die CAN-Controller werden direkt in den Speicherbereich des PC eingeblendet. Über Basisadresse + Offset kann auf sie zugegriffen werden. Reset CAN2 2.CAN-Controller Reset CAN1 1.CAN-Controller 03FFh Offset 0300h 0200h 0100h 0000h + Basisadresse Bild 4-1: PC-seitige Speicherbelegung der PC-I 04/ Zugriff auf CAN-Controller Auf dem Interface können bis zu zwei CAN-Controller vom Typ Philips SJA1000 bestückt sein. Der 1. CAN-Controller ist im Bereich von 0000h bis 00FFh, der 2. CAN-Controller im Bereich von 0200h bis 02FFh ab der Basisadresse der Karte eingeblendet. Bei einem Zugriff auf den jeweiligen Speicherbereich wird automatisch der entsprechende CAN-Controller angewählt. Die Basisadresse kann wie in Kapitel beschrieben konfiguriert werden Das Output Control Register der CAN-Controller muss mit dem Wert DEh oder 5Eh geladen werden. Die genaue Registerbeschreibung des SJA1000 finden Sie in den entsprechenden Datenblättern der Firma Philips (siehe Anhang C) Reset der CAN-Controller vom PC aus Durch Schreiben eines beliebigen Wertes an eine Adresse des Reset-Bereichs (0100h bis 01FFh für den ersten CAN-Controller und 0300h bis 03FFh für den zweiten CAN-Controller) wird ein Hardware-Reset am jeweiligen CAN-Controller ausgeführt. 4.2 Auslösen eines Interrupts am PC Die CAN-Controller können am PC Interrupts auslösen. Zur Konfiguration der Interrupts siehe Kapitel

14 Anhang Anhang Anhang A Technische Daten Die nachfolgenden Daten beziehen sich auf die Ausstattung der PC-I 04/104 mit zwei Philips SJA1000 CAN-Controllern und getrennten Busankopplungen. Abmessungen: Gewicht : Arbeitstemperaturbereich: Relative Feuchte 90 x 96 mm (ohne Wannenstecker), 10 mm Bauhöhe (ohne PC/104 Stecker) ca. 55 g C Spannungsversorgung: 5V DC ± 5% Stromaufnahme: CAN-Controller: CAN Transceiver: ESD-Schutz CAN-Bus: Max. Anzahl CAN-Bus Knoten: 120 Galv. Trennung Busankopplung: Signalverzögerung durch galv. Trennung EMV-Prüfung nach: %, keine Betauung typisch: 80mA maximal: 150mA Philips SJA1000 Texas Instruments SN65HVD251 12kV (Human Body Model) 1000 V DC zwischen CAN1, CAN2 und interner Logik typisch 50 ns DIN EN55022 (VDE 0878 Teil 22) /04.98 Klasse B DIN EN (VDE 0838 Teil 2) /03.96 DIN EN (VDE 0838 Teil 3) /03.96 DIN EN (VDE Teil 82-2) /

15 Anhang Anhang B Auslieferungszustand Nachfolgend sind die Einstellungen der Jumper bei Auslieferung der PC-I 04 ausgeführt. Bei Sonderversionen des Interfaces können einzelne Einstellungen abweichen. Basisadresse: D000h A17 ON A16 OFF A15 ON A14 ON A13 ON A12 ON A11 ON A10 ON Interrupt CAN 1: IRQ 5 Interrupt CAN 2: IRQ 7 (nur wenn bestückt) Interruptmode CAN-Kreis 1: JP & JP (ISA-Mode) Interruptmode CAN-Kreis 2: JP & JP (ISA-Mode) Anhang C - Bezugsquellen von Datenblättern CAN-Controller Philips SJA1000: CAN-Transceiver Texas Instruments SN65HVD251: PC/104-Spezifikation: 15

16 Anhang Konformitätserklärung IXXAT Automation erklärt dass das Produkt: PC-I 04/104 mit den Artikelnummern: die Anforderungen der Normen: DIN EN 55022/ Klasse B DIN EN / DIN EN / DIN EN / gemäß folgenden Prüfbericht erfüllt: IX853G02.DOC Das Produkt entspricht somit den EG-Richtlinien: 89/336/EWG Diese Erklärung gilt für alle Exemplare, die das CE Zeichen tragen und verliert ihre Gültigkeit wenn Veränderungen am Produkt vorgenommen werden , Dipl.-Ing. Christian Schlegel, Geschäftsführer IXXAT Automation GmbH Leibnizstrasse Weingarten 16