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Schleibinger Beck Modul (SBM) mit CompactFlash

  • basiert auf dem Beck IPC@CHIP® SC-12 Prozessor
  • 10BaseT Ethernetanschluß mit PHY
  • Schnittstelle für CompactFlash
  • 1x serielle Schnittstelle RS232 oder RS485
  • 1x serielle Schnittstelle RS232
  • I2C Puffer mit P82B715
  • 1-Wire® Treiber DS2480
  • RTC DS1307 mit Pufferbatterie CR1220
  • AT90S4433 für weiteren low-level Zugriff
  • LTC2415 (24-Bit -  A/D Wandler)
  • Versorgungsspannung DC 5,0 V

Schleibinger Beck Modul mit CompactFlash 

 Das Schleibinger Beck Modul SBM-1 wurde für die schnelle Entwicklung und den Einsatz in Embedded Systemen entworfen. Ein leistungsstarker 16bit-Prozessor (80186), 512 KB RAM, 512 KB FlashDisk, ein Ethernet-Controller, ein Watchdog und ein Power-fail Detektor in einem DIL32-Gehäuse (IPC@CHIP®) sind mit umfangreichen Peripherien ergänzt und ermöglichen dem Anwender diverse Applikationen den Bereichen Steuerung, Messtechnik und Kommunikation.
Der IPC@CHIP SC-12 wird mit einem vorinstallierten Echtzeitbetriebssystem mit Flash Dateisystem ausgeliefert und verfügt über TCP/IP, PPP, HTTP, FTP, Telnet, POP3, SMTP und DHCP.

Schaltung:
Auf der Platine befindet sich der SC12 IPC@CHIP mit den Adapterschaltungen für die seriellen Schnittstellen und den 10BaseT Netzwerkanschluß mit 10MBits/s. Für den Ethernetport befindet sich auf dem SBM ein Transformator ( PHY-Schnittstelle).
Der I2C Bus steuert zum einen eine Echtzeituhr DS1307Z auf dem Board an. Desweiteren wird der I2C Bus zu einem Schnittstellentreiber PB 28715 weitergeführt. Dieser erlaubt eine Verlängerung des I2C Busses um mindestens 10m.

CompactFlash Interface:
Der Speicherplatz des virtuellen Diskettenlaufwerks A:\ im SC12 ist für datenintensive Anwendungen recht klein. Um diese Begrenzung aufzuheben, eignet sich ein externes IDE-Laufwerk B:\. Das Betriebssystem des SC12 ist hierfür bereits unterstützend vorbereitet. Mit etwas Logik wird der Adress- Datenbus zu einer IDE Schnittstelle erweitert. Dies erlaubt den Anschluss einer CF-Karte über einen 40poligen Standard IDE CompactFlash Steckverbinder (ADA-COMPACTFLASH-IDE40 von der Firma ES&S Oliver Reiners, www.esskabel.de). Der CompactFlash IDE-Steckverbinder kann mit der Platine des Beck-Moduls verschraubt und mit einem kurzen Flachbandkabel verbunden werden. Der Vorteil dieser Lösung ist, bei Bedarf CompactFlash Steckverbinder von der Platine des Moduls abzusetzen, um z. B. das Auswechseln der Karte auch ohne Öffnen des Gehäuse zu ermöglichen.
Die vorgestellte Schaltung greift einen Schaltungsvorschlag der Firma Beck auf. Sie verwirklicht ein externes Laufwerk B:\ über CompactFlash-Karten, die mit unterschiedlichen Speicherkapazitäten von 16MByte, bis hin zu 1GByte von diversen Firmen verfügbar sind. Mit Produkten der Firma SanDisk haben wir gute Erfahrungen gemacht.

Echtzeituhr:
Da bei vielen Applikationen die Zeit und das Datum von Interesse sind, ist das Beck Modul mit einer batteriegepufferten Echtzeituhr bestückt. Im Uhrenchip DS1307, der am I2C-Bus des SC-12 arbeitet, sind zudem 56 Byte RAM-Speicher enthallten, die ebenfalls batteriegepuffert werden.

Serielle Schnittstelle:
Der SC12 besitzt von Hause aus zwei serielle Schnittstellen mit je 2 Steuerleitungen, einen I2C Bus, und einen Ethernetanschluss.
Die seriellen Schnittstellen des SC12 geben TTL Pegel aus. Zur Pegelanpassung befinden sich auf dem SBM drei Interfacebausteine für die seriellen Schnittstellen:

Da der SC12 nur 2 serielle Schnittstellen besitzt, müssen diese den Interfacebausteinen zugeordnet werden. Aus diesem Grund sitzt zwischen den beiden Schnittstellen und den genannten Interfacebausteinen ein GAL16V8. Hiermit ist es zum einen möglich, die Schnittstellensignale des SC12 statisch auf einzelne Interfacebausteine zu rangieren oder diese dynamisch umzuschalten. Vorgesehen sind hierzu die Steuerleitungen RTS1, RTS0 und CTS1 des SC12. Die Leitung RTS0 dient auch dazu, die RS485 Datenrichtung umzuschalten. Das GAL ist gesockelt. So können die Verbindungen statt dessen auch mit Jumpern hergestellt werden.

AVR Slave Prozessor:
Um den SC-12 zu entlasten, befindet sich auf dem Modul ein Mikrokontroller aus der Atmel AVR-Reihe (AT90S4433 oder ATmega8). Der Mikrokontroller kommuniziert mit dem SC-12 (direkt verbunden oder über das GAL) über serielle Schnittstelle (19200-8N1N). 
Verbunden mit dem Slaveprozessor ist ein serieller Flashspeicher AT45DX041S mit 4 Mbit und ein 24bit A/D Wandler LTC 2415 mit differentiellem Eingang. Zusätzlich besitzt der Slaveprozessor selbst mehrere 10bit A/D Eingänge.

 

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Technische Daten: