Инженеринг Ревю форум

ПроблематикаСп. Инженеринг ревю - брой 5, 2006

Инженеринг Ревю форумИнженеринг Ревю форумИнженеринг Ревю форумИнженеринг Ревю форум
 

В отговор на поставената в предишния брой на сп. Инженеринг ревю техническа задача на тема "Какво е подходящото решение за замяна на вече остарелия и тромав за управление 100-изводен Ethernet контролер (ИС) RTL8019 за реализация на отдалечен достъп до вградени (embedded) системи с индустриално приложение", публикуваме коментари на специалисти, работещи в областта на индустриалната електроника.

Необходимо е да се изясни конкретното приложение

Уважаеми колеги, предлагаме като алтернатива на RTL8019 да се ползват чиповете LAN91C111, DM9000Е и DP83815. Срещал съм изброените чипове във вградени (embeded) системи. Използвали сме последния чип - DP83815, в подобна, закупена готова комуникационна система за реализиране на Ethernet интерфейс. До момента не сме имали проблеми с DP83815.

Чипът LAN91C111 е производство на SMSC. Реализира на практика стандарта FastEthernet. Работи на 10/100 Mbps с възможност за автоматично договаряне на скоростта, в съответствие с дефинираната в стандарта функционалност. Техническата му спецификация включва възможност за работа в режими с намалена консумация, управление на светодиодна индикация за предаване на пакети, приемане на пакети, колизия, индикация за наличие на мрежа, индикация 10/100Mbps. Предлага се и в индустриално изпълнение. Микроконтролерът LAN91C111 може да реализира VLBUS, ISA и EISA интерфейси. Поддържа множество микропроцесорни интерфейси за вградени системи, включително ARM, PowerPC, SH, Coldfire, MIPS R3000, 680x0, 683xx. Разполага с допълнителна поддръжка на MII (Media Independent Interface). Корпусът на контролера е TQFP, QFP 128 извода.

Чипът DM9000Е е производство на Davicom. Реализира същата функционалност по отношение на интерфейса FastEthernet. Поддържа MII. Характеризира се с много ниска консумирана мощност. Разполага с допълнителни 4 GPIO (General Purpose Input Output) пина. В спецификацията на микроконтролера е записано, че това е FastEthernet към ISA конвертор. В други източници се посочва, че микроконтролерите DM9000Е поддържат и други интерфейси за контролери. Корпусът е 100-изводен LQFP.

Производител на чипа DP83815 е National Semiconductor. Реализира идентична функционалност по отношение на FastEthernet интерфейса с описаните микроконтролери. Поддържа MII. Допълнително разполага с възможности за работа с VLAN, "събуждане" от LAN интерфейса, генериране на статистика за SNMP протокола, дефиниран в RFC 1213 (MIBII). Оборудван е с PCI v.2.2 интерфейс. Корпусът на микроконтролера е 144 пина LQFP, 160 пина LBGA.

Предполагам, че има и други чипове, които реализират описаните функционалности. За да се избере оптималният вариант, обаче, е необходимо да се изясни точният тип на вграденото приложение - индустриално, само комуникационно или смесено. Друг въпрос, който не е уточнен, е дали при смяната на RTL8019 се цели и замяна на backplane интерфейса от ISA с друг.

инж. Боян Сотиров,
ГиТи България

ENC28J60 осигурява по-малък корпус и улеснено управление

През последните 10 години, поради бързото развитие на Интернет, много производители на вградени микропроцесорни системи се ориентират към дистанционен достъп посредством глобалната мрежа. Заради липсата на специално разработен Ethernet контролер за приложение във вградени микропроцесорни системи, се е наложило използването на популярния чип RTL8019. Той е разработен за вграждане в персонални компютри, като поддържа 10Base-T стандарт, разположен е в 100-изводен LQFP корпус, има 16-битова шина за данни и 20-битова за адресиране. Реално, в осембитови вградени микропроцесорни системи необходимите изводи за управление се намаляват до 8 бита за данни, 5 бита за адресиране и още 3 бита за управление (RESET, IOR, IOW). Въпреки това редуциране, ако се налага свързването на сензорни устройства в мрежа, в голяма част от случаите организацията на работа се състои в прочитане на информацията от датчик, обработка и изпращане на данните през Интернет. На практика се получава така, че за да се изпълни процедурата по прочитане и обработка на данните от датчика (например следене на температура и/или ниво), се използва само един извод на вградения микроконтролер, а за предаване на данните през Интернет се налага да се използва ресурс от 16 извода за управление на RTL8019.

От началото на годината Комет Електроникс предлага новоразработения от Microchip Ethernet контролер ENC28J60, специализиран за приложения във вградени микропроцесорни системи. ENC28J60 е самостоятелна интегрална схема в 28-изводен корпус (SOIC, SPDIP, SSOP или QFN). Контролерът осигурява IEEE 802.3 съвместимост чрез вградени 10Mb Ethernet PHY и MAC, осигуряващи надежден пренос на данни по Ethernet протокол. Освен това той разполага със специализирани филтри, включително програмируем филтър за съвместимост на пакетите (разработка на Microchip). Филтрите автоматично изчисляват, приемат или отказват Magic Packet, Unicast, Multicast или Broadcast пакети, минимизирайки работата на управляващия микроконтролер. Натоварването му се намалява и благодарение на програмируемата двупортова SRAM буферна памет с обем 8KB, използвана за съхранение, връщане и модификация на пакетите. Стандартен порт за серийна комуникация с 10Mb/s SPI сериен интерфейс позволява свързване в мрежа на 8-битови микроконтролери в 18-изводни корпуси. Предимства на ENC28J60 спрямо RTL8019 са по-малкият по размери и брой изводи корпус и улесненото управление - необходими са само 6 извода на микроконтролер с SPI интерфейс. Не е за пренебрегване и по-ниската цена.

Ethernet контролерът на Microchip работи с 25 MHz тактов сигнал, който може да се генерира от вътрешния осцилатор чрез кварцов резонатор или да се подаде външно. За осъществяване на физическата връзка за IEEE 802.3 10Base-T стандарт се налага използването на RJ45 куплунг за платка и допълнителен развързващ трансформатор. Тук Комет Електроникс предлага готово решение чрез TS8P8C-PCB-TRAF, представляващ RJ45 конектор за платка с вграден развързващ трансформатор и два LED индикатора за състоянието на мрежата.

инж. Ангел Станчев,
приложен инженер
в Комет Електроникс

Предлагаме две решения на поставената
задача

Уважаеми колеги, като решение на поставената в предишния брой на сп. Инженеринг ревю техническа задача предлагаме използването на два нови Ethernet контролера, с които да се замени остарелият - тип RTL8019. Новите микроконтролери поддържат значително по-високи технически параметри на мрежовата система.

Едното решение се базира на серията 10Base-T контролери CP220x на компанията Silicon Laboratories (Silabs), която включва най-малкия Ethernet контролер в света CP2201 и по-производителния CP2200. Основни преимущества на контролерите от серията CP220x, в сравнение с RTL8019, са паралелният процесорен интерфейс, интегриран 8 kB FLASH, съдържащ уникален 48-Bit MAC адрес, типична консумация - 70mA, поддържане на функцията auto-negotiation за реализиране на максимална пропускна способност, индустриален температурен обхват (-40 до +85 °C). Паралелният процесорен интерфейс на CP2200 (корпус TQFP48) осигурява до 30 Mbps, а на CP2201 (корпус QFN28, 5x5mm) - до 25 Mbps скорост на обмен на информация. Към средствата за развитие на микроконтролерите от серията принадлежат Ethernet Evaluation Kit и Ethernet Development Kit. При използване на системен процесор C8051Fxxx на Silabs може да се използва CMX Micronet TCP/IP stack, включен в Ethernet Development Kit. Серията CP220x влиза в редовно производство през юни 2006 г.

Второто решение на поставената техническа задача включва използването на Ethernet контролери от по-висок клас - 78Q8430, 10Base-T/100Base-TX на компанията Teridian Semiconductor (доскоро TDK Semiconductor). Микроконтролерът 78Q8430 реализира MAC, съответстващ на IEEE- 802.3, и PHY само с един външен 1:1 трансформатор. Сред основните му преимущества са гъвкав паралелен процесорен интерфейс с възможност за конфигуриране x32b, x16b, x8b; големи Rx и Tx FIFO буфери, общо 32 кB; интегрирана проверка и пресмятане на контролна сума (checksum) на TCP и UDP протоколи; поддръжка на VLAN, RMON (Remote Management), SNMP; вторичен MII интерфейс за допълнителни 100Base-FX, HPNA2.0 PHY и други мрежови технологии на база на 802.3; вграден BSST (boundary scan self test); налични Linux, OS20 и VxWorks драйвери. Също така, 78Q8430 е оптимизиран за висока производителност и ниска консумация, 450mW при 3.3V, в 128-pin LQFP корпус. Разработките на база на 78Q8430 се поддържат от Evaluation Kit и мостри.

инж. Димитър Рачев,
Футурел




Новият брой 8/2017

брой 8-2017

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО
Top