ipc-i 320 Intelligentes PC/CAN-Interface

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1 Handbuch ipc-i 320 Intelligentes PC/CAN-Interface The experts 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: 2.6

3 Inhalt 1 Einführung Übersicht Merkmale Blockbild Installation Hardware-Installation Software-Installation Konfiguration Jumpereinstellungen Einstellung der Basisadresse Einstellen des PC-Interrupts Auswahl der EPROM-Größe Disable Toggle Einstellung Buszugriffszyklen Spannungsversorgung über CAN-Stecker bereitstellen Reset-Taster und LED Masseanschluss für Messzwecke Jumper für Portpins 1.2 und Ausführung der CAN-Stecker Steckerbelegung Anschluss zwischen CAN-Controller und Busankopplung Serielle RS232-Schnittstelle Architektur PC-seitige Speicherbelegung DPRAM Semaphoren Reset des µc vom PC aus Auslösen des Interrupts am µc durch den PC µc-seitige Speicherbelegung Programmspeicher Datenspeicher Lader/Applikations-Mode Harvard-Mode Von-Neumann-Mode

4 Inhalt 4.3 Auslösen eines Interrupts am PC CAN-Controller Serielle Schnittstellen...24 Anhang...25 Anhang A...25 Technische Daten...25 Anhang B...26 Auslieferungszustand...26 Anhang C...27 Bezugsquellen von Datenblättern...27 Konformitätserklärung

5 Einführung 1 Einführung 1.1 Übersicht Mit dem IXXAT-PC-CAN-Interface ipc-i 320 haben Sie eine hochwertige elektronische Komponente erworben, die nach neuesten technologischen Gesichtspunkten entwickelt und hergestellt worden ist. Dieses Handbuch soll Ihnen helfen, Ihr Interface, es wird im folgenden auch ipc-i 320 genannt, näher kennenzulernen. Bitte lesen Sie dieses Handbuch zuerst, bevor Sie mit der Installation beginnen. Das Handbuch beschreibt u. a. auch die Hardware-Architektur des Interfaces, deren Kenntnis für das Erstellen eigener Applikationen auf dem Interface erforderlich ist. Wenn Sie das Interface mit dem IXXAT-Treiber VCI oder einer anderen IXXAT- Software verwenden, können Sie Kapitel 4 überspringen. Für Informationen zur Erstellung eigener Programme auf der Karte kontaktieren Sie IXXAT oder werfen Sie einen Blick in den Support-Bereich der IXXAT-Homepage. 1.2 Merkmale Nachfolgend sind die wichtigsten technischen Merkmale aufgeführt: Aufbau als ISA-Karte (PC-Einsteckkarte, halbe Länge), PC/104-Karte oder AT96 / ISA96-Karte (Europa-Karten-Format) 8 Bit Memory-Mapped-Zugriff (7 kbyte Adressraum werden benötigt) Basisadresse im PC über DIP-Schalter einstellbar (im Bereich von C000h-FE00h in 8k Schritten) PC-Interrupts über Jumper einstellbar (IRQ 3, 4, 5, 7, 9, 10, 11, 12, 14, 15) Mikrocontroller DALLAS 80C320 mit 22,1184 MHz Takt (befehlskompatibel zu INTEL 8032) ein oder zwei CAN-Kreise über Philips SJA1000 und/oder INTEL CAN- Controller mit 16 MHz Takt 4 kbyte Dual-Port-RAM (DPRAM), 8 Semaphorregister 32 kbyte EPROM (optional 64 kbyte EPROM) bis zu 63 kbyte Code ladbar bis zu 2x56 kbyte XDATA-RAM ansprechbar optional zwei serielle Schnittstellen nach RS232C CAN-Busankopplung nach ISO/IS High Speed befindet sich on Board (optional galvanisch getrennt); alternative Busankopplungen sind über Steckerleisten und Aufsatzplatine realisierbar optional eine oder zwei CAN-Schutzschaltungen auf der Platine downloadfähig (Intel-HEX-File Format); max. 56kByte Code verschiedene Speicherarchitekturen (Harvard, von-neumann) EMV-sicheres Leiterplattendesign (4-Lagen Multilayer) 5

6 Einführung 1.3 Blockbild PC ISA-Bus (AT / ISA 96) ipci320 Interfacelogik (DPRAM und Flags) Daten Speicher Code Speicher Address Dekoder A A Address Latch 1. CAN Controller SJA1000/ CAN Controller SJA1000/82527 AD 0..7 CAN Bus- Ankopplung CAN Bus- Ankopplung Microcontroller DS80C320 RESET 1. RS RS232 CAN High CAN Low CAN Bus TxD RxD TxD RxD 6

7 Installation 2 Installation 2.1 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 8 kbyte im Bereich < 1MB (ISA-Speicherbereich) und einen freien 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-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) Wenn Ihr Interface mit 2 getrennten CAN-Kreisen ausgestattet ist, müssen Sie das Zusatz-Slotblech befestigen, und den Wannenstecker auf dem Interface einstecken (siehe Kapitel 3.2). (7) Schließen Sie den PC; die Hardware-Installation ist nun abgeschlossen. 2.2 Software-Installation Für den Betrieb des Interfaces ist ein Treiber erforderlich. Für die Installation des CAN-Treibers VCI unter Win95/98/NT/2000 lesen Sie bitte das VCI-Installationshandbuch. 7

8 Konfiguration 3 Konfiguration 3.1 Jumpereinstellungen Die Abbildungen Bild 3-1 (PC/104), Bild 3-2 (ISA-Slot) und Bild 3-3 (AT/ISA96) zeigen die Positionen der Stecker und Jumper auf den verschiedenen Interfaces. Bild 3-1: ipc-i 320-PC/104 Interface für PC/104-Rechner 8

9 Konfiguration Bild 3-2: ipc-i 320-Interface für ISA-Slot-Bus 9

10 Konfiguration Bild 3-3: ipc-i 320 AT/ISA96-Interface 10

11 Konfiguration Einstellung der Basisadresse Für die Basisadresse werden die Schalter 1 bis 5 des DIP-Schalters SW1 benutzt (Jumperleiste SW1 bei PC/104, ON = Jumper gesteckt). Die nachfolgende Tabelle zeigt die möglichen Einstellungen (default = Auslieferungszustand). Basis-Adresse SW1-1 SW1-2 SW1-3 SW1-4 SW1-5 C000h ON ON ON ON ON C200h ON ON ON ON OFF C400h ON ON ON OFF ON C600h ON ON ON OFF OFF C800h ON ON OFF ON ON CA00h ON ON OFF ON OFF CC00h ON ON OFF OFF ON CE00h ON ON OFF OFF OFF D000h (default) ON OFF ON ON ON D200h ON OFF ON ON OFF D400h ON OFF ON OFF ON D600h ON OFF ON OFF OFF D800h ON OFF OFF ON ON DA00h ON OFF OFF ON OFF DC00h ON OFF OFF OFF ON DE00h ON OFF OFF OFF OFF E000h OFF ON ON ON ON E200h OFF ON ON ON OFF E400h OFF ON ON OFF ON E600h OFF ON ON OFF OFF E800h OFF ON OFF ON ON EA00h OFF ON OFF ON OFF EC00h OFF ON OFF OFF ON EE00h OFF ON OFF OFF OFF F000h OFF OFF ON ON ON F200h OFF OFF ON ON OFF F400h OFF OFF ON OFF ON F600h OFF OFF ON OFF OFF F800h OFF OFF OFF ON ON FA00h OFF OFF OFF ON OFF FC00h OFF OFF OFF OFF ON FE00h OFF OFF OFF OFF OFF Der Adressbereich des Interfaces darf sich mit keiner anderen Systemkomponente im PC überschneiden. 11

12 Konfiguration Einstellen des PC-Interrupts Der gewünschte PC-Interrupt wird mit der Jumperleiste JP27 eingestellt indem der zum gewünschten IRQ gehörende Jumper geschlossen wird. Es darf nur ein Interrupt für die ipc-i 320 gewählt werden! Wird kein Interrupt gewünscht, darf kein Pin von JP27 gebrückt werden. Die Einstellung bei Auslieferung des Interfaces ist IRQ 5. Die ipc-i 320 kann auch in einem 8 Bit Steckplatz betrieben werden. Dann stehen die Interrupts nicht zur Verfügung. Zu beachten ist, dass keine andere Systemkomponente den gewählten Interrupt belegt, außer Karten, welche mit Shared-Interrupts arbeiten. In PC-Systemen gibt es die Möglichkeit, dass sich mehrere Karten einen Interrupt teilen ("Shared Interrupts"). Weitere Informationen zu dem Thema sind in den Hardware-Handbüchern für den PC zu finden. Die ipc-i 320 unterstützt die Möglichkeit von Shared Interrupts, indem der Pegel des Interrupt-Impulses mit dem Schalter 7 des DIP-Schalters SW1 eingestellt werden kann (Bei PC/104-Interface über Jumperleiste JP1). IRQ-Pegel ISA-Slot, AT/ISA96 SW1-7 PC/104 JP1 Low-Impuls (default) OFF LOW High-Impuls ON HIGH Für Shared Interrupt muss der Schalter SW1-7 auf OFF stehen, bei der PC/104- Ausführung der Jumper JP1-LOW geschlossen sein. Beim PC/104-Interface dürfen niemals beide Jumper gleichzeitig geschlossen sein! Auf dem ipc-i 320-PC/104 Interface besteht die Möglichkeit, durch Schließen des Jumpers JP3 einen Pull-Up Widerstand mit einem Wert von 15 kohm an die Interruptleitung anzuschließen. Bei der Auslieferung des Interfaces ist der Jumper geöffnet. 12

13 Konfiguration Auswahl der EPROM-Größe Bei den Ausführungen ISA und AT/ISA96 befindet sich ein PLCC32-Sockel mit EPROM (IC6) auf dem Interface. Es werden die Größen 27C256 (32 kbyte x 8) und 27C512 (64 kbyte x 8) unterstützt. Das EPROM darf eine Zugriffsgeschwindigkeit von höchstens 90 ns haben. Der Löt-Jumper JP35 dient zum Einstellen der EPROM-Größe: EPROM Typ Lötbrücke an JP35 27C C Das PC/104-Interface verfügt über ein Flash-EEPROM mit 128 kbyte x Disable Toggle Mit dem Schalter 8 des DIP-Schalters SW1 (Jumperleiste SW1 bei der PC/104- Ausführung, ON = Jumper gesteckt) kann das Umschalten (Toggle) der Speicher- Architektur vom PC aus verhindert werden. Dann läuft das Interface nach einem Reset immer im Lader-Mode, d.h. es wird immer das Programm im EPROM gestartet. In diesem Mode ist auf dem Interface Bank-Switching des XDATA-RAMs möglich. Toggle möglich (default) nicht möglich SW1-8 OFF ON Einstellung Buszugriffszyklen Mit dem Schalter 6 des DIP-Schalters SW1 in ON-Stellung (Jumperleiste SW1 bei der PC/104-Ausführung, ON = Jumper gesteckt) kann der Buszugriff mit 0 Wait States eingestellt werden. Wird SW1-6 auf OFF gestellt, so wird der Standard- Buszyklus durchgeführt. Buszugriff Standard-Buszugriff (default) 0-Wait-States-Buszugriff SW1-6 OFF ON 13

14 Konfiguration Spannungsversorgung über CAN-Stecker bereitstellen Mit den Löt-Jumpern JP29, JP30, JP31, JP32, JP33 und JP36 können VCC (5V) bzw. GND auf die CAN-Stecker der beiden CAN-Kreise gelegt werden. Dazu sind die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Jumper zu schließen. Steckerleiste JP15/JP25 Pin - Signal Default Einstellung CAN- Kreis 1 CAN- Kreis GND zu JP29 JP GND offen JP31 JP VCC offen JP30 JP36 Achtung: Diese Spannung darf mit maximal 100 ma belastet werden. Ist die Busankopplung galvanisch getrennt, so werden GND und VCC ebenfalls galvanisch getrennt vom Interface durch die Löt-Jumper auf die Steckerleiste aufgelegt. Bei der PC/104-Ausführung sind nur die Jumper JP29, JP31 und JP30 verfügbar; sie befinden sich auf der Rückseite des Interfaces Reset-Taster und LED Bei der Bestelloption "Entwicklerversion" ist neben den beiden seriellen Schnittstellen (bei der PC/104-Ausführung nur eine serielle Schnittstelle) der Reset-Taster SW2 und die LED D5 bestückt. Die LED wird vom Mikrocontroller über Port 3.4 gesteuert, wobei die LED bei einem Low-Signal (Bit auf 0) an ist. Zu beachten ist, dass der Portpin 3.4 auch auf den Steckerleisten JP14 und JP24 herausgeführt ist Masseanschluss für Messzwecke Auf der ipc-i 320 ISA und AT/ISA96 ist ein Anschluss für einen Massestift vorgesehen. In Bild 3-2 und Bild 3-3 ist er als TP1 und auf der Platine mit der Abkürzung GND neben dem Bohrloch markiert. Bei der PC/104-Ausführung steht kein zusätzlicher Masseanschluss zur Verfügung Jumper für Portpins 1.2 und 1.3 Mit den Löt-Jumpern JP42 und JP43 können die Portpins 1.2 und 1.3 entweder auf den Baustein für die serielle Schnittstelle (soweit vorhanden) oder auf die Steckerleisten JP14 und JP24 gelegt werden. Ist kein RS232-Baustein (Entwicklerversion) bestückt, so sind JP42 und JP43 offen. Diese beiden Jumper sind in der PC/104-Version nicht verfügbar. 14

15 Konfiguration Jumper Position1-2* Position 2-3 JP42 (P1.2) JP43 (P1.3) P1.2 auf RS232-Baustein P1.3 auf RS232-Baustein JP1.2 auf JP14 und JP24 JP1.3 auf JP14 und JP24 * 1-2 gebrückt: Default-Einstellung bei bestückter RS232-Schnittstelle 3.2 Ausführung der CAN-Stecker Auf dem Interface kann eine (gemeinsame) oder zwei getrennte High-Speed- Busankopplungen nach ISO/IS aufgebaut sein. Die Signale der 1. Busankopplung liegen auf dem 9-poligen Sub-D-Stecker/Buchse CON2/3 auf. Bei der PC/104-Ausführung sind die Signale über die Stiftleiste JP36 verfügbar. Sind zwei getrennte Busankopplungen bestückt, so sind die Signale für den CAN- Bus der 2. Busankopplung auf dem Wannenstecker JP34 aufgelegt. Bei der PC/104-Ausführung steht ein zweiter CAN-Kreis als Aufsteckplatine zur Verfügung. Beide Busankopplungen können optional vom CAN-Bus galvanisch getrennt sein. Als weitere Option steht eine Ausführung ohne Busankopplung auf dem Interface zur Verfügung. In diesem Fall sind die Signale auf jeweils zwei Steckerleisten herausgeführt (JP14/JP15 für 1. CAN-Kreis, JP24/JP25 für 2. CAN-Kreis). Dies ermöglicht die Realisierung alternativer Busankopplungen. Eine CAN-Schutzschaltung, bestehend aus einer speziellen CAN-Spule steht ebenfalls als Option zur Verfügung. Die Schaltung unterdrückt Störungen und kurze Spikes auf den CAN-Leitungen. 3.3 Steckerbelegung Auf dem Interface befinden sich die folgenden Stecker: Stecker ISA-Slot PC/104 AT/ISA96 CAN1 CON2, CON3 JP36 CON2, CON3 JP14, JP15 JP14, JP15 JP14, JP15 CAN2 (von CAN1 getrennt) JP34 oder JP24, JP25 - JP34 oder JP24, JP25 1. RS232-Schnittstelle (optional) JP17 JP17 JP17 2. RS232-Schnittstelle (optional) JP18 - JP18 PC-Bus CON1 J1 + J2 CON1 15

16 Konfiguration Anschluss zwischen CAN-Controller und Busankopplung Auf JP14/JP24 liegen die Signale des CAN-Controllers 1/2 und bis zu vier Portpins des Mikrocontrollers auf. Pin Nr. JP14/JP24 Signal 1 VCC 2 GND 3 Port 1.3* 4 RX0 5 RX1 6 TX1 7 TX0 8 Port Port 1.2* 10 Port 3.5 * Einstellung über JP42 und JP43 wie in beschrieben JP15 führt die Signale der 1. Busankopplung an den 9-poligen Stecker CON2 und die 9-polige Buchse CON3 (bei PC/104-Ausführung auf JP36). Pin Nr. JP15 Pin Nr. CON2/CON3 Signalname CAN Low 3 3 GND (über JP29) GND (über JP31) 7 7 CAN High VCC (über JP30) 10 - Die Signale GND und VCC sind bei galvanisch getrennten Busankopplungen ebenfalls galvanisch von den GND- und VCC-Signalen des Interfaces getrennt. 16

17 Konfiguration JP25 führt die Signale der 2. Busankopplung an den 10-poligen Wannenstecker JP34. Pin Nr. JP25 Pin Nr. JP34 Signal CAN Low 3 5 GND (über JP32) GND (über JP33) 7 4 CAN High VCC (über JP36) Die Signale GND und VCC sind bei galvanisch getrennten Busankopplungen ebenfalls galvanisch von den GND- und VCC-Signalen des Interfaces getrennt. Ist auf der Platine die CAN-Schutzschaltung bestückt, so sind die Signale CAN-Low und CAN-High von JP15 (JP25) über die Schutzschaltung mit CON2/3 (JP34) verbunden Serielle RS232-Schnittstelle Die Ausstattung mit der seriellen Schnittstelle ist optional. Auf JP17 liegen die Signale der 1. RS232-Schnittstelle an, auf JP18 die Signale der 2. RS232-Schnittstelle. Bei der PC/104-Ausführung wird nur die erste serielle Schnittstelle unterstützt. Pin Nr JP17/JP18 Signal Sub D9 Pin RxD TxD GND

18 Architektur 4 Architektur 4.1 PC-seitige Speicherbelegung Die Kommunikation mit dem PC erfolgt über einen 7 kbyte großen Speicherbereich in dem das 4 kbyte große DPRAM, acht Semaphorregister und 2 Flags (Reset und µc-interrupt) liegen. INT µc (INT2) Reset ipci320 Semaphoren Offset 1BFFh 1800h 1400h 1000h DPRAM (4 kbyte) 0000h (Basisadresse) Bild 4-1: PC-seitige Speicherbelegung DPRAM Grundsätzlich kann gleichzeitig von beiden Seiten auf das DPRAM zugegriffen werden. Dies gilt jedoch nur, solange es sich nicht um die gleiche Adresse handelt. In diesem Fall muss die Art des Zugriffs unterschieden werden. Problemlos ist dabei das beidseitige Lesen. Wird jedoch von einer Seite geschrieben und von der anderen gelesen, so erhält die lesende Seite entweder die alten oder die gerade geschriebenen Daten. Wird von beiden Seiten gleichzeitig auf dieselbe Speicherzelle geschrieben, so tritt ein Zugriffskonflikt auf. Diese Kollision kann durch den Einsatz von sog. Semaphoren ausgeschlossen werden Semaphoren Semaphoren, in diesem Zusammenhang auch Semaphorregister genannt, sind spezielle Speicherzellen innerhalb des DPRAMs. Sie liegen in einem vom eigentlichen DPRAM getrennten Bereich. Das verwendete DPRAM verfügt über acht derartige Semaphorregister. Für deren Auswahl sind nur die drei niederwertigsten Adressleitungen von Bedeutung, d. h. die acht Register spiegeln sich entsprechend oft im Bereich von 1000h bis 13FFh (PC-Seite) bzw. von F000h bis F3FFh (µc-seite). 18

19 Architektur Nähere Informationen zum DPRAM und seinen Semaphorregistern entnehmen Sie bitte dem Datenblatt des IDT (Adressen in Anhang C) Reset des µc vom PC aus Durch Schreiben eines definierten Wertes (Reset-Wert) in eine beliebige Adresse des Speicherbereiches von 1400h bis 17FFh wird ein Reset des Mikrocontrollers auf dem Interface ausgelöst. Der in die Speicherzelle geschriebene Wert gibt an, in welche Speicherarchitektur das Interface nach dem Reset geschalten werden soll. Ist der DIP-Schalter 8 (SW1-8) auf ON, so erfolgt keine Umschaltung der Speicherarchitektur. Das Interface bleibt dann immer im Lader-Mode und führt das im EPROM enthaltene Programm aus. Die nachfolgende Tabelle zeigt das Reset-Bitmuster für die Umschaltung, X bedeutet unrelevant: Mode Bit 7 Bit 6 Lader/Applikation X X X X X X X 0 Harvard X X X X X X 0 1 von-neumann X X X X X X 1 1 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit Auslösen des Interrupts am µc durch den PC Durch Schreiben eines beliebigen Wertes in eine Speicheradresse im Bereich von 1800H bis 1BFFh wird ein Interrupt am Eingang INT2 des Mikrocontrollers ausgelöst. 4.2 µc-seitige Speicherbelegung Das Interface kann in 3 verschiedenen Speichermodi betrieben werden: Lader/Applikations-Mode (EPROM als Codespeicher, RAM als Datenspeicher) Von-Neumann-Mode (gemeinsamer Code- und Datenspeicher im RAM) Harvard-Mode (getrennter Code- und Datenspeicher im RAM) Nach dem Einschalten befindet sich das Interface immer im Lader-Mode. In diesem Mode wird das im EPROM auf dem Interface enthaltene Programm ausgeführt. 19

20 Architektur Programmspeicher Programmcode für das Interface kann entweder in das RAM geladen, oder direkt aus dem EPROM ausgeführt werden (abhängig vom gewählten Speicher-Mode). Die Größe des Codespeichers ist abhängig vom gewählten Speichermode: Lader/Applikations-Mode: 32 kbyte oder 63,75 kbyte EPROM als Codespeicher Von-Neumann-Mode: 63 kbyte plus 256 Byte gemeinsamer Code- und Datenspeicher Harvard-Mode: 63 kbyte Codespeicher 256 Bytes gemeinsamer Code- und Datenspeicher Datenspeicher Die Größe des Datenspeichers ist ebenfalls abhängig vom gewählten Mode: Lader/Applikations-Mode: 63 kbyte Datenspeicher für ladbares Programm (SW1-8 OFF) wird im Von-Neumann- und Harvard-Mode zum Codespeicher, 2x56 kbyte Datenspeicher (Bankswitching,SW1-8 ON) Von Neumann-Mode: 56 kbyte plus 256 Byte gemeinsamer Speicher für Code und Daten Harvard-Mode: 56 kbyte Datenspeicher plus 256 Bytes gemeinsamer Code- und Datenspeicher Lader/Applikations-Mode Im Lader/Applikations-Mode stehen für Programmcode 32 kbyte bzw. 63,75 kbyte EPROM zur Verfügung. Innerhalb des EPROM-Speichers kann ein Lader oder eine Anwendungsapplikation fest implementiert werden. Wie in Bild 4-2 und Bild 4-3 dargestellt sind im XDATA-Bereich des Controllers 56 kbyte Speicher vorhanden, in welchen die Applikationsdaten abgelegt werden können. Wird das Interface im "Disabled Toggle"-Mode betrieben (siehe 3.1.4), kann über das Schreiben eines beliebigen Wertes in den Adressbereich zwischen FC00h und FCFFh die RAM-BANK 0, durch Schreiben zwischen FD00h und FDFFh die RAM-BANK 1 im XDATA-Bereich eingeblendet werden. Der Zugriff auf das DPRAM, die Semaphoren und die CAN-Controller (nur mit SW1-8 ON) erfolgt ebenfalls über XDATA-Adressbereiche. 20

21 Architektur not used EPROM RAM Semaphores DPRAM FFFFh FF00h F300h F200h F000h 7FFFh 60K RAM 0000h CODE XDATA 0000h Bild 4-2: Speicheraufteilung im Lader-Mode (DIP SW1-8 OFF) not used not used Sel. BANK 1 Sel. BANK 0 CAN 2 EPROM CAN 1 Semaphores DPRAM FFFFh FF00h FE00h FD00h FC00h F800h F400h F000h E000h 7FFFh EPROM 2x 56K RAM 0000h CODE XDATA 0000h Bild 4-3: Speicheraufteilung im Applikations-Mode (DIP SW1-8 ON) Harvard-Mode Im Harvard-Mode kann der Programmierer über den größtmöglichen Speicherpool verfügen (siehe Bild 4-4). Programme welche über den Lader in den Codebereich geladen werden, können maximal 63,25 kbyte Code umfassen. 0,75 kbyte (von F000h bis F2FFh) des verfügbaren Adressraums müssen ungenutzt bleiben, da im Lader-Mode wegen des hier eingeblendeten DPRAMs sowie der Semaphoren auf diesen Bereich nicht geschrieben werden kann. 21

22 Architektur FFFFh FF00h F300h F000h 3K not used not used CAN 2 CAN 1 Semaphores DPRAM FFFFh FF00h FC00h F800h F400h F000h E000h 60K 56K 0000h CODE XDATA 0000h Bild 4-4: Speicheraufteilung im Harvard-Mode Von-Neumann-Mode Der Von-Neumann-Mode stellt Applikationen den kleinsten nutzbaren Speicherbereich zur Verfügung (siehe Bild 4-5). Der Vorteil dieses Mode ist, dass auch Debugger wie der Keil TS51 implementiert werden können, da der gesamte nutzbare Codebereich durch die Software selbst modifiziert werden kann. Im Bereich der CAN-Controller, des DPRAMs und der Semaphorregister wird bei Zugriffen der Speicher als Harvard-Speicher dekodiert. FFFFh FF00h F300h F000h E000h 3K 4K not used not used CAN 2 CAN 1 Semaphores DPRAM FFFFh FF00h FC00h F800h F400h F000h E000h 56K 0000h CODE XDATA 0000h Bild 4-5: Speicheraufteilung im Von-Neumann-Mode 22

23 Architektur 4.3 Auslösen eines Interrupts am PC Der Mikrocontroller kann am PC einen Interrupt auslösen, indem auf den Portpin 1.7 einen Low-Impuls von min. 50 ns Länge geschrieben wird. Die Elektronik auf dem Interface macht daraus einen Impuls von ca. 1,5 µs Länge (die Triggerung erfolgt auf die fallende Flanke des Impulses vom Portpin). Der gewünschte Interrupt auf PC-Seite wird mit dem Jumper JP27 eingestellt; der Pegel des Impulses mit dem Schalter 7 des DIP-Schalters SW1 (siehe Kapitel 4.1.2). 4.4 CAN-Controller Auf dem Interface können bis zu zwei CAN-Controller vorhanden sein. Es kann sich dabei um Controller der Typen Philips SJA1000 oder INTEL handeln. Bei der PC/104-Ausführung ist der erste CAN-Controller immer ein Philips SJA1000, der zweite CAN-Controller kann über eine optionale Aufsteckplatine bestückt werden. Der 1. CAN-Controller ist im Bereich von F400h bis F7FFh, der 2. CAN-Controller im Bereich von F800h bis FBFFh im XDATA-Bereich des Mikrocontrollers eingeblendet. Bei einem Zugriff auf den jeweiligen Speicherbereich wird automatisch der entsprechende CAN-Controller angewählt. Die genaue Registerbeschreibung finden Sie in den entsprechenden Datenbüchern der Firma INTEL bzw. Philips (web-adressen in Anhang C). Beide CAN-Cotroller werden mit 16 MHz getaktet. CAN-Controller Startadresse INT am DS80C320 HW-Reset mit Port TX0 disable mit Port 1. CAN-Controller F400h INT0 P1.0 P CAN-Controller F800h INT1 P1.1 P1.6 Die CAN-Controller werden durch einen High-Pegel (Bit auf 1) des Portbits auf P1.0 bzw. P1.1 zurückgesetzt. Zu beachten ist, dass nach dem Reset des Mikrocontrollers die beiden CAN-Controller im Reset-Zustand sind. Die Applikation auf dem Interface muss dafür sorgen, dass die beiden Portbits auf 0 gesetzt werden. Es besteht die Möglichkeit, mit einem High-Pegel (Bit auf 1) des Portbits 1.5 bzw. 1.6 das Senden des INTEL CAN-Controllers zu unterbinden. Hierbei wird die TX0-Leitung des CAN-Controllers zur Busankopplung unterbrochen. Nach einem Reset des Mikrocontrollers ist es Aufgabe der Applikation, das Bit auf 0 zu setzen, um das Senden zu ermöglichen. Zu beachten ist, dass das Output Control Register des Philips SJA1000-CAN- Controllers mit dem Wert 5Eh geladen wird. Um eine korrekte Funktion des IN- TEL CAN-Controllers zu gewährleisten, muss nach jedem Reset des CAN- Controllers der Wert 41h in das CPU-Interface-Register des INTEL geschrieben werden. 23

24 Architektur Da der INTEL CAN-Controller ein relativ langsames CPU-Interface besitzt, ist es notwendig, Wait-States beim Zugriff auf den CAN-Controller einzufügen. Der DALLAS-DS80C320-Mikrocontroller besitzt dazu das CKCON-Register (SFR- Register 8Eh). In die Bits 2, 1 und 0 des CKCON-Registers muss der Wert 100b eingetragen werden (entspricht 6 Wait-States beim Zugriff auf den XDATA- Bereich). Je nach Applikation ist es sinnvoll, nur bei Zugriffen auf den CAN- Controller die Wait-States einzustellen. Wird in einem Programmteil nur mit Daten aus dem RAM gearbeitet, sollten die Wait-States zurückgenommern werden. Für den Philips SJA1000 reichen 4 Wait-States (010b) aus. 4.5 Serielle Schnittstellen Auf dem Interface können bis zu zwei serielle Schnittstellen nach RS232C- Standard integriert sein. Die Schnittstellen werden vom Mikrocontroller durch die integrierten seriellen Schnittstellen des DS80C320 auf den Portpins P3.0/P3.1 und P1.2/P1.3 angesprochen. 24

25 Anhang Anhang Anhang A Technische Daten Die nachfolgenden Daten beziehen sich auf die Grundausstattung des Interfaces(ein Philips SJA1000 CAN-Controller, eine Busankopplung nach ISO/IS 11898, Lader EPROM 27C256) Abmessungen: ISA-Slot-Ausführung: PC/104- Ausführung: 107 x 178 mm (ohne Slotblech) 127 x 193 mm (über alles) 22 mm Bauhöhe Gewicht: ca. 120g ca. 101 x 96 mm 23 mm Bauhöhe Gewicht: ca. 60g AT/ISA96- Ausführung: 100 x 167 mm (Europa-Karte) 12 mm Bauhöhe Gewicht: ca. 120g Arbeitstemperaturbereich: 0-50 C Spannungsversorgung: 5V DC ± 5% Stromaufnahme: typisch 190 ma max. 600 ma EMV-Prüfung nach: EN :1992 EN :1994 Hinweise zur EMV Das PC/CAN-Interface ipc-i 320 darf nur in einen PC eingebaut werden, der über ein CE-Zeichen verfügt und mit einem HF-dichten Gehäuse ausgestattet ist. Sämtliche an das Interface angeschlossenen Kabel müssen über ein Schirmgeflecht verfügen, das flächig auf das Steckergehäuse aufgelegt ist. Das Steckergehäuse muss HF-dicht sein und mit dem PC-Gehäuse niederinduktiven Kontakt haben. Alle unbenutzten Anschlüsse des PC/CAN-Interfaces ipc-i 320 müssen mit HF-dichten Abdeckungen verschlossen werden. 25

26 Anhang Anhang B Auslieferungszustand Nachfolgend sind die Einstellungen des Interfaces im Auslieferungszustand aufgeführt. Bei Sonderversionen des Interfaces können einzelne Einstellungen abweichen. Basisadresse: D000h DIP SW1-1 ON DIP SW1-2 OFF DIP SW1-3 ON DIP SW1-4 ON DIP SW1-5 ON PC-Interrupt: IRQ5 JP27 IRQ 5 gebrückt EPROM-Größe: 27C256 (32kBx8) JP gebrückt Bus Wait-States: mit Wait-States DIP SW1-6 OFF IRQ Pegel: Low-Impulse DIP SW1-7 OFF Toggle: möglich DIP SW1-8 OFF P1.2 und P1.3: - RS232 bestückt: (Entwickleroption) - Ohne RS232: auf RS232 Baustein keine Verbindung JP gebrückt JP gebrückt JP42 offen JP43 offen 26

27 Anhang Anhang C Bezugsquellen von Datenblättern Dual-Port-RAM IDT 71342LA: CAN-Controller Philips SJA1000: CAN-Controller Intel 82527: Mikrocontroller Dallas 80C

28 Anhang Konformitätserklärung IXXAT Automation erklärt dass das Produkt: ipc-i 320 mit den Artikelnummern: die Anforderungen der Normen: EN 55022:87/ Klasse B EN : 94 EN :95 ENV 50140:95 EN :95 ENV 50141:93 gemäß folgenden Prüfbericht erfüllt: SZ186_01.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 28