2008 Jiri Spale, Programmierung in eingebetteten Systemen 1

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NetX - Einführung

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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

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NetX: Ziel-Anwendungsgebiete

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NetX Controller-Familie

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NetX: externe Komponenten

• PHYs für Ethernet sind integriert• nur 1 Quarz + wenige passive Bauelemente

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NetX: Hardware-Architektur

Highlights:• 4 comm channel(@netX500)

• jeder mit 3 ALUs• zusätzlich:- CH1+2: PHY pro eth- CH4: ADC,motion ctrl

• xMAC – mediumaccess controller

• xPEC – protocollexecution controller

• 5 channel data switch

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NetX: Wichtigste EigenschaftennetX 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

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NetX: Kommunikationskanäle• RPU/TPU – RX/TX Processing Unit16-Bit Units for network access

• xMAC – Medium Access Controller- coding, ser/par data conversion, CRC, bit timing- diese Funktionen implementiert mittels Register-konfiguration, xMACs nicht belastet

• FIFOsser/par data separation in time

• xPEC – Protocoll Execution Controller32-bit. ALU; xPEC + Event Controller... führen durch

a) State Diagramms Processing:- Datenverarbeitung auf Ebene von Telegrammen oderBus-Zyklen

- Steuerung von Timing- Datentransfer vom/nach ARM-Speicherb) interrupt triggering: ARM-events, xPEC-eventsc) geläufige arith. und log. funktionen, Sprünge,...Kommunikation zwischen xPECs: gesharete RegisterSyncro Eth-Comm-Motion ohne Teilnahme von ARM

• DMA ControllerDatenaustausch xPEX-ARM über DPM

• FIFO Unit (zwischen xPEC und ARM)

- integrierter Eth-Switch für PROFINET- Lesen/Schreiben von beiden Seiten- komplizierte SW nicht nötig

3 ALUs

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NetX: Software-Architektur

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NetX: SW-ArchitekturAllgemein: 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 systemAlle 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 CodeKonfiguration der Komm.-Kanäle eigener Netze realisiert durch Mikrocode

(Mikrocode gegeben durch binäre Dateien)

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NetX: EntwicklungsmittelEingesetzte CPUs:• ARM926• ARM966

Testing & Debugging:• JTAG• ETM (Embedded Trace Macrocel)

Development Environment:• HiTOP with integrated GNU compiler(Fa. Hitex, co-operation partner of Hilscher)• Eclipse

Debugger:• Tantino JTAG Debugger (HITEX) z.B. NXSB100 board• USB debug interface (HITEX) z.B. netStick, NXHX500

Beide Debugger machen auch möglich:• Zugang zu rcX-Objekten• Auswertung von Interfaces der Protokole• Zugang auf rcX real-time kernel