LOGSYS FEJLESZTŐI KÁBEL

LOG SYS GS

LOGSYS FEJLESZTŐI KÁBEL FELHASZNÁLÓI ÚTMUTATÓ

2008 8. október 11.. Verzió ó 1.0

http:://logsyys.hu

LOGSYS

LOGSYS Fejlesztői Kábel

Tartalomjegyzék 1

Bevezetés....................................................................................................................................................... 1

2

A LOGSYS Fejlesztői Kábel ....................................................................................................................... 2

3

A LOGSYS Fejlesztői Kábel felépítése ...................................................................................................... 3 3.1

4

A LOGSYS Fejlesztői Kábel blokkvázlata................................................................................................. 6

A LOGSYS Fejlesztői Kábel funkciói ........................................................................................................ 7 4.1

A tápellátási funkciók................................................................................................................................ 7

4.2

A mérési funkciók ...................................................................................................................................... 8

4.3 Konfigurációs és programozási funkciók.................................................................................................. 9 4.3.1 Gyártó specifikus konfigurációs fájlok támogatása......................................................................... 9 4.4 Kommunikációs funkciók ........................................................................................................................ 10 4.4.1 A szoftveres BitBang mód ............................................................................................................ 11 4.4.2 UART mód .................................................................................................................................... 12 4.4.3 USRT mód .................................................................................................................................... 13 4.4.4 SPI mód ......................................................................................................................................... 13 4.4.5 I2C mód ......................................................................................................................................... 13 4.4.6 Vezérlő jelek kiadása .................................................................................................................... 14 Változások a dokumentumban........................................................................................................................... 15

2008. október 11. (v1.0)

i

http://logsys.hu

LOGSYS


1 Bevezetés A LOGSYS Fejlesztői Kábel a programozható eszközöket tartalmazó beágyazott rendszerek általános célú, flexibilis fejlesztőeszköze. Használatával mind a fejlesztés korai szakaszában, mind a későbbi alkalmazásfejlesztés során egy hatékony, könnyen kezelhető eszköz áll a fejlesztő rendelkezésére. Az eszköz elsősorban oktatási célokra készült, de flexibilitása, széleskörű szolgáltatásai alkalmassá teszik egyéb környezetben is a programozási, hibakeresési feladatok hatékony végrehajtására. A LOGSYS Fejlesztői Kábel fontosabb jellemzői: 1. Teljes integráltság a felhasználói környezethez, minden üzemi paraméter az USB interfészen keresztül konfigurálható a PC alkalmazásból. 2. Energiaellátás az USB kimenetről, a működési állapottól függő teljesítmény felvétel folyamatosan mérhető. 3. Konfiguráció és alkalmazás letöltés a JTAG interfészen keresztül az ipari szabvány SVF fájlformátum használatával. 4. Alkatrész adatbázis rugalmas bővíthetősége a gyártók által megadott BSDL adatok alapján. 5. UART kommunikációs terminál, szokásos beállítási lehetőségekkel. 6. Kiegészítő soros kommunikációs módok különböző elektronikai alkatrészek felprogramozásához, konfigurációjához (SPI, I2C, TWI, USART). 7. Speciális, nem szabványos konfigurációs üzemmódok (pl. PIC mikrovezérlők). 8. Demonstrációs célú szoftveres időzítésű vezérlőjelek egyszerű tesztelésekhez. A LOGSYS Fejlesztői Kábel használata megengedi a gyártó független használatot, de természetesen lehetővé teszi a különböző programozható eszközök gyártói által biztosított fejlesztői környezetekhez történő optimális illeszkedést is. Ennek megfelelően a LOGSYS Fejlesztői Kábel a Xilinx gyártmányú CPLD-k, FPGA-k programozása során biztosítja a gyártó specifikus programozási formátumok (pl. BIT fájl) felismerését és használatát. Mivel a rendszer natív formátuma az SVF szabvány, a letöltő tetszőleges gyártó termékéhez használható, ha a gyártó támogatja az SVF fájl előállítását.

2008. október 11. (v1.0)

1

http://logsys.hu

LOGSYS


2 A LOGSYS Fejlesztői Kábel A LOGSYS Fejlesztői Kábel egy általános célú programozó és kommunikációs interfész, amely a PC USB porton keresztül megvalósítja mindazt a kapcsolatot a fejlesztett beágyazott rendszer és a PC-s alkalmazás között, amely szükséges a teljes fejlesztési folyamat során a beágyazott rendszer vezérléséhez, konfigurálásához, működtetéséhez és megfigyeléséhez. A LOGSYS Fejlesztői Kábel szolgáltatásai biztosítják a fejlesztett rendszer energiaellátását, a konfiguráció letöltését, a rendszer működtetését az elsődleges vezérlőjelek kiadásával, illetve a kommunikáció lehetőségét az elterjedt soros kommunikációs üzemmódok használatával. A LOGSYS Fejlesztői Kábel paraméterei: Általános tulajdonságok: • USB 2.0 kompatibilis, 12 Mb/s (full-speed) interfész • Támogatott operációs rendszerek: − 32 bites és 64 bites Windows XP − 32 bites Windows Vista • A grafikus felhasználói felület a .NET 2.0 (vagy újabb) keretrendszert igényli • Speciális szoftveres meghajtók alkalmazás specifikus használathoz Energiaellátás: • Kapcsolható 5 V/450 mA energia ellátás az USB portról • Beállítható700 mA vagy 950 mA áramlimit, Y-kábel használatával • Rövidzár védett tápellátás, programozható áram méréshatár • Üzemi feszültségek monitorozása (5Vout, JTAGref, I/Oref) • Tetszőleges JTAG és I/O referenciafeszültségek (1,65 V – 5,5 V) • LED-es visszajelzés a feszültség vonalak állapotáról Konfiguráció: • Szabványos JTAG interfész, SVF fájl letöltéssel • A jelszinteket a JTAGref értéke határozza meg (1,65 V – 5,5 V) • Speciális letöltési módok, egyedi protokoll alapján • LED-es visszajelzés az aktív kommunikációról Kommunikáció: • Soros kommunikációs üzemmódok az USB interfészen keresztül • Hagyományos UART kommunikáció RX/TX jelvezetékekkel − PC soros port típusú eszközként is használható • Egyszerű USRT szinkron kommunikáció, CLK/RX/TX jelvezetékekkel • SPI kommunikációs interfész SCK/CSn/MOSI/MISO jelvezetékekkel • I2C kommunikációs interfész SCL/SDA jelvezetékekkel • Szoftveres interfész CLK/RST/MOSI/MISO jelvezetékekkel • A jelszinteket az I/Oref értéke határozza meg (1,65 V – 5,5 V)

2008. október 11. (v1.0)

2

http://logsys.hu

LOGSYS


3 A LOGSYS Fejlesztői Kábel felépítése A LOGSYS Fejlesztői Kábel kialakítása a használati módok figyelembevételével történt. A kisméretű elektronika a tervezett funkciók realizálásához szükséges komponenseket tartalmazza, kétoldalas felületszerelt négyrétegű hordozón megvalósítva. A LOGSYS Fejlesztői Kábel tipikus használati módja a 3-1. ábrán látható. A Xilinx gyártmányú Spartan-3 FPGA kártya használata esetén a csatlakoztatás módját egy egyszerű adaptert használva a fénykép illusztrálja.

3-1. ábra: A LOGSYS Fejlesztői Kábel használata.

A LOGSYS Fejlesztői Kábel két fizikai interfésszel rendelkezik, melyekkel a fejlesztett rendszerhez és a PC-hez csatlakozik. Az egyik interfész egy szabványos USB mini-B anya csatlakozó, amelyhez egy szabványos USB 4 pólusú normál A csatlakozóval és 5 pólusú USB mini-B csatlakozóval szerelt kábel csatlakoztatható (3-2. ábra). Ezen keresztül lehet hozzákapcsolni a PC-n, laptopon vagy USB HUB-on található normál USB interfészhez.

3-2. ábra: A LOGSYS Fejlesztői Kábel használatához szükséges USB kábel és a két végén található apa csatlakozók nézete (szabványos USB 4 pólusú A és 5 pólusú mini-B csatlakozók)

2008. október 11. (v1.0)

3

http://logsys.hu

LOGSYS


Az eszköz elektromosan és protokoll szinten kompatibilis a szabványos USB 2.0 interfésszel, annak 12 Mb/s teljes sebességű (full-speed) üzemmódját használja. A LOGSYS Fejlesztői Kábel nagyteljesítményű (500mA) kompozit USB eszközként regisztrálódik a PC operációs rendszerében. Az eszközkezelés részleteit a meghajtóprogram és a szoftver leírása tartalmazza. Amennyiben a regisztrációs folyamat során a host rendszer a szükséges teljesítményt biztosítani nem tudja, az eszköz nem aktiválódik. Az eszköz másik fizikai csatlakozója az egyedi kialakítású LOGSYS Fejlesztői Interfész (3-3. ábra). Ez az interfész egy 12 pólusú 2,54 mm-es (0,1”) dupla soros anya csatlakozó. A csatlakozó pontok a kábel funkcióinak megfelelően 3 jól elkülöníthető jelcsoportot tartalmaznak: konfiguráció, kommunikáció és tápellátás. Az egyes jeleket a fejlesztői csatlakozón a megfelelő színkódok és a jelnevek rövidítése azonosítja. A jelnevek a jelek elsődleges funkcióját jelölik, bizonyos jelek a használat során speciális funkcióval rendelkeznek, ami egyedi jelneveket igényelne (pl. I2C interfész SCL és SDA jelnevek).

JTAG TDO

JTAG TCK

CLK

MOSI

I/O ref.

5V

JTAG TDI

JTAG TMS

RESET

MISO

GND

JTAG ref.

3-3. ábra: A LOGSYS Fejlesztői Interfész.

A LOGSYS Fejlesztői Interfész használata megkönnyíti a kábel csatlakoztatását a rendszerhez. Ennek hiányában a kapcsolat a 3-4. ábrán ismertetett lengő csatlakozós kiegészítővel is megoldható. A lengő csatalakozó kiegészítő színkódolása követi a LOGSYS Fejlesztői Kábelen alkalmazott színkódokat, így a jelek csatlakoztatása egyértelmű a célrendszer megfelelő pontjaihoz. A lengő csatlakozós kiegészítő biztosítja a csatlakoztathatóságot a szokásos 2,54 mm (0,1”) távolságú 0,64 mm átmérőjű tüskesorokhoz és használható a 2 mm távolságú csatlakozókon is. Más típusú csatlakozókhoz, finomabb kiosztású tüskesorokhoz egyedi megoldások készíthetők.

3-4. ábra: A LOGSYS Fejlesztői Kábel lengő csatlakozós kiegészítése.

2008. október 11. (v1.0)

4

http://logsys.hu

LOGSYS


A lengő csatlakozó használatával különböző egyszerűsített szolgáltatásokra is használható a fejlesztői kábel. Ezekben az esetekben a jelek egy részét kell csak használni. 1. Tápfeszültség ellátás az +5V és GND jelekkel. Az USB port kimenetén a rendelkezésre álló 450 mA (Y kábellel 450/700/950 mA) maximális fogyasztás folyamatosan monitorozható. 2. Két csatornás feszültségmérés a 0V – +5V tartományban az I/Oref, JTAGRef jelekkel (A GND jel a negatív pont). 3. JTAG konfiguráció a TMS TCK TDI TDO és JTAGRef GND jelekkel. A JTAGRef által meghatározott jelszinteken, az IEEE 1149.1 JTAG protokoll szerint programozás, konfigurálás, peremfigyeléses tesztelés végezhető. 4. SPI kommunikáció vagy konfiguráció a MOSI, MISO, CLK,RESET,I/Oref és GND jelekkel. A CLK=SCK, RESET=CSn megfeleltetéssel a szokásos SPI kommunikációs protokoll használható. 5. UART soros kommunikáció a MOSI, MISO I/Oref és GND jelekkel. Az eszköz az XP operációs rendszerben virtuális soros port eszközként (VCP) jelenik meg. A kábel a MOSI = TX és MISO = RX vonalakon az eszközkezelőn keresztül beállítható módokban használható. Hardveres átvitelvezérlési lehetőség nincs. 6. I2C/TWI/SMBUS kommunikáció a MOSI, MISO I/Oref és GND jelekkel. A jelek megfeleltetése a következő: MOSI = SDA és MISO = SCL. 7. Szoftveres I/O és vezérlés a MOSI, MISO, CLK,RESET,I/Oref és GND jelekkel. Tetszőleges vezérlés és bitsoros kommunikáció kialakítható. Fenti funkciók és természetesen a normál használat is megkívánja az eszközhöz tartozó szoftverkomponensek helyes telepítését. A szoftver komponensek telepítését és használatát a következő dokumentumok ismertetik: • LOGSYS Fejlesztő Kábel Eszközmeghajtó Programok – Telepítési Útmutató • LOGSYS Fejlesztői Környezet – Felhasználói Útmutató

3-5. ábra: A LOGSYS Fejlesztői Környezet kábelkezelő funkciói.

2008. október 11. (v1.0)

5

http://logsys.hu

LOGSYS


A LOGSYS Fejlesztői Környezet kábelkezelő funkcióit a 3-5. ábra szemlélteti. A kezelői felület több kábel egyidejű használatát is támogatja, az aktív kábel azonosítóját az Info mezőben és a kiválasztó fülön jelzi. A funkciókat a Configuration, Control és Communication és Power mezőkben lehet kiválasztani. A tápfeszültség kapcsolás a Power mezőben a +5V On / +5V Off gomb működtetésével végezhető el. Beállítható a maximális kimeneti áramlimit, ami 450/700/950 mA lehet. A mindenkori áramfogyasztást a mutatós műszer jelzi, a mért értékek fájlba menthetők. A mérési mező numerikusan jelzi a mért feszültség értékeket, és az árammérés eredményét analóg kijelzővel, numerikusan és folyamatában, az idő függvényében. A mérőműszer skálázása rugalmasan állítható, a mérések gyakorisága maximum 10 mérés/s. A Configuration és Communication mezők egyedi funkcióinak kiválasztásakor egy-egy új kezelői panel nyílik meg, az aktuális üzemmód funkcióit felkínálva. A kommunikációs üzemmódok használata (az azonos interfész lábak miatt) kizárásos jellegű. Egy adott funkció kiválasztása más üzemmódok, vagy funkciók elérhetőségét blokkolhatja (pl. BitBang mód), ezt a kezelői ablak a megfelelő kiválasztó négyzetek elhalványításával jelzi.

3.1 A LOGSYS Fejlesztői Kábel blokkvázlata A LOGSYS Fejlesztői Kábel egyszerűsített blokkvázlata a 3-6. ábrán látható. Az eszköz az USB interfészre kapcsolva működőképes, a tápellátást az USB buszról igényelve. Az eszköz a regisztráció során nagyteljesítményű USB eszközként engedélyeződik, ami lehetővé teszi az USB teljesítmény használatát a célrendszer tápellátására is. A teljesítménykapcsoló a bekapcsolási tranziens áramokat korlátozva engedélyezi a +5V bekapcsolását, az áramfogyasztást a soros 0,2 Ω-os ellenálláson mérve. R200

U S B

POWER SWITCH

LOGSYS DEVELOPMENT CABLE FUNCTION UNIT

LEVEL SHIFTERS

L O G S Y S I F

3-6. ábra: A LOGSYS Fejlesztői Kábel blokkvázlata.

A LOGSYS Fejlesztői Interfész tartalmazza a tápfeszültség, konfiguráció és kommunikációs vonalakat. A vezérlő egység biztosítja az USB funkciók kezelését, a parancsok értelmezését, a kommunikációs funkciók végrehajtását. A vezérlő és a LOGSYS Fejlesztői Interfész között jelszint illesztő meghajtók biztosítják, hogy a célrendszer által megkívánt jelszinten vezéreljük a konfigurációs és kommunikációs vonalakat. Mindkét interfész egység vonalai az 1,65 V – 5,5 V feszültségtartományba eső jelszinteket tudnak fogadni és meghajtani. A meghajtók célrendszer oldali áramellátását a célrendszer biztosítja a JTAGref és az I/Oref vonalakon keresztül.

2008. október 11. (v1.0)

6

http://logsys.hu

LO OGSYS

LOGSYSS Fejlesztő ői Kábel

4 A LOGSY YS Fejlesztői Ká ábel fun nkciói 4.1 A tápelláttási funk kciók A LOG GSYS Fejleesztői Kábbel tápellátáási funkció ói az USB B interfész lehetőségeeinek és korlátainak megfellelőek. Az USB interrfészek alap pértelmezésben 100 m mA áramfog gyasztást biztosítaanak, de az eszközök paramétereik p k alapján ig gényelnek nagyobb n áram mot, maxim mum 500 mA-t. Ezt E az értékeet a rövid iddejű tranziennsek sem lééphetik túl. Ennek E megffelelően nem m csak a bekapcssolási folyaamat áramkorlátozott, de a műkö ödés teljes folyamata f aalatt is érvéényes az áramlim mit figyelésee. A kábell a +5 V néévleges tápffeszültséget az USB po ort kimenetii feszültsége alapján biiztosítja. Ez a gyyakorlati tappasztalatok alapján miindig kisebb, mint 5 V, V jellemzőően 4,8 V és é 4,9 V közötti érték. A műköödés során az a árammérés egy soroos 0,2 Ω-os ellenállásonn keresztül ttörténik. Ezz további feszültségesést okoozhat, tehátt a kimenetii feszültség g várható érrtéke általábban 4,6 V és é 4,8 V közötti érték.

4-1. ábra: A tápfeszültsség bekapcsolá ás és áramlimitt választás.

A megeengedett 4500 mA-nél nagyobb n áraamfelvételű célrendszerek fejleszttése az ún. Y típusú USB káábel használlatával lehettséges. Az Y kábel kétt USB A típpusú csatlakkozóval rend delkezik, amint azz a 4-2. ábráán látható.

4-2. ábra: Az A Y-típusú US SB kábel kettő őzött USB A cssatlakozóval.

Az Y kábel k elsődlleges A csaatlakozója (a kép közzepén) biztoosítja a valódi USB kapcsolat k kialakítáását, a kieegészítő A csatlakozó (a kép baal szélén) csak c a +5V V és GND D jeleket tartalmaazza. Figyeljünk oda, hogy csak azonos US SB HUB-hooz tartozó U USB csatlakozókba dugjuk be a két csaatlakozót, egyébként a két teljesítm mény kimennet esetlegeesen eltérő névleges n feszültsége kiegyennlítő áramokkat okozhatt. Az Y kábel hasznáálatával a két k USB kim meneti portrról együttessen a névlegges áram kéétszerese GSYS Fejllesztői Kábbellel a megnövelt m á áramterhelh hetőség eseetén két nyerhetőő. A LOG áramkorrlát állíthatóó be, a névleeges 700 mA m és a 950 mA, a kábeel szoftver fu funkcióin keeresztül.

2008. o október 11. (v1.0)

7

http://loggsys.hu

LO OGSYS


4.2 A mérési funkciók k A LOG GSYS Fejlessztői Kábel a tápellátásson felül bizztosítja a céélrendszer fo fontosabb táápellátási paraméttereinek méérhetőségét is. Beállíthható gyakorrisággal, maximum m 100 mérés/máásodperc, méri a célrendszer c áramfelvéttelét, a kiadott 5 V tápffeszültség értékét é és a JTAGref illl. I/Oref pontokoon a konfiguuráció és a kommuniká k ációs interféészek referencia feszülttségeit. A feszüültségméréseek névlegess méréshatárra +5 V, a relatív pontoosság 2 %.

4-3. ábra: A feeszültségméréssi eredmények és áramméréssi paraméterek k.

Az áram mmérés 2 méréshatárrban történnik, a szük kséges nagyy mérési ttartomány átfogása érdekébben. A mééréshatár váltása v az eszközben n automatikkus, a felhhasználó ezt e nem befolyássolhatja. A megvalósíított áramm mérési határrok 64 mA A, illetve 12280 mA. A relatív pontosság az áramm mérések eseetében is 2 %. % A kezellői felületenn az áramméérés kijelzésének végértéke az akttuálisan hassznált mérésshatártól függetleenül tetszés szerint skálázható. A végérték v és kritikus értték megfelelő megválasztása jó vizuáliss visszacsatoolást jelent.

4-4. ábra: Az A árammérés kijelző k panel.

A LOG GSYS Fejleesztői Körnnyezet haszználatakor lehetséges az áramfeelvétel hossszúidejű monitorrozása és a mért értékek fájlba mentése a későbbi analízis a céljjából. A táápellátási funkciók használatát a szoftveer leírás ism merteti részleetesen. A LOG GSYS fejlessztőkábel táápfeszültségg kivezetéseinek állappotáról a beeépített sárg ga színű LED tájjékoztat (4-5. ábra): • A LED nem ég, ha nincs feszüültség a tápeellátást biztoosító kivezeetéseken. • A LED D folyamatoosan ég, ha h a fejlessztői kábel +5 V táppfeszültséget ad a célrendsszernek. • A LED villog, ha a fejlesztői kábel nem ad ki +5 V tápfeszültséget, de vallamelyik tápellátáást biztosítóó kivezetéseen 0,2 V-náll nagyobb feszültség fe vaan.

2008. o október 11. (v1.0)

8

http://loggsys.hu

LO OGSYS


4-5. ábra: á A tápfesszültség állapottát jelző sárga LED.

4.3 Konfigurá K ációs és program mozási fu unkciók A LOG GSYS Fejlesztői Kábell elsődleges funkciójaa a program mozható loggikai áramk körök és mikroveezérlők konnfigurációjaa, programoozása. A feeladat jelleggéből köveetkezően kü ülönböző követelm ményeknekk és sokszoor egyedi megoldások m knak kellenne megfelellni. Szerenccsére az áramkörrök döntő többsége t azz egyedi speeciális mego oldásokon túl t biztosítja az ipari szabvány s JTAG interfészen i keresztüli programozzhatóságot. A JTAG interfészt i eeredetileg tesztelési célokra fejlesztettéék ki, de általános á jelllege és haasználhatósáága hamar népszerűvéé tette a program mozás funkcciókra is. Hasonló móddon sok mik krovezérlő és é mikroproocesszor alk kalmazza hibakereesési, illetve debug inteerfészként is. i A LOGSYS Fejlessztő Kábel egy e teljes érrtékű JTAG G interfészt valósít v megg. A JTAG interfész i vonalakk TMS, TCK K, TDI, TD DO meghajtáása a JTAG Gref ponton érzékelt fesszültségről történik, ami +1,,65 V és +55,5 V közöttti érték lehhet. Tipikuss a +3,3 V vagy a +2,5 V hasznáálata. Az egyes árramkörökönn megvalósíított opcionnális TRST jelet j a fejlessztő kábel nnem biztosíttja, de ez a használhatóságott nem veszéélyezteti, miivel a TAP vezérlő a JTAG J protokoll alapján n a TMS jellel mindig átvezeethető a TE EST LOGIC RESET álllapotba. A LOG GSYS Fejlessztő Kábel a JTAG protokoll szerrinti konfiggurációt és adatátvitelt az SVF (Serial Vector V Form mat) formáttum szerint valósítja meg. m Mindenn TAP vezéérlő állapot átmeneti á parancsot, mintavéételt és adattátvitelt az SVF paran ncsokkal hajjtunk végree, ami az ellfogadott szabvánnyos értelm mezésnek meegfelelően egyértelmű ű állapotvezzérlést és addat kommu unikációt biztosít.. Az SVF paarancsok eggyszerű ASC CII karakterrsorozatok. A LOG GSYS Contrrol Panel a konfigurácció során a kiválasztott forrás fájll alapján dö önti el a szükségges lépésekket. Amennnyiben a forrás f fájl SVF fájl,, a konfiguráció közzvetlenül megtörtténik. Ez eggyúttal a leggyorsabb koonfiguráció ós mód is.

4.3.1 Gyártó sp pecifikus s konfigurrációs fájjlok támo ogatása Ha pl. Xilinx FPGA eszközzöknél .BIT T, vagy a Xilinx CPLD eszközzöknél .JED D típusú forrásfáj ájlt jelölünk ki, akkor a Xilinx iMP PACT alkallmazás hátttérben történnő meghíváásával az SVF átaalakítást onnline hajthaatjuk végre. Más gyárttók egyedi adatformátuumainak keezelésére hasonlóó megoldásook kidolgozhatók, de a LOGSY YS Fejlesztőői Környezzet jelenleg g csak a Xilinx formátumok f kat támogatjja.

2008. o október 11. (v1.0)

9

http://loggsys.hu

LOGSYS


4.4 Kommunikációs funkciók A LOGSYS Fejlesztői Kábel széleskörű kommunikációs funkciókkal rendelkezik, melyek natív módon elérhetőek a PC Windows XP operációs rendszeréből. A fizikailag rendelkezésre álló 4 vezetéken különböző üzemmódok szerint valósíthatunk meg adatátvitelt. A LOGSYS Fejlesztői Kábel az USB porton keresztül nyújtja a kommunikációs szolgáltatásokat. A szolgáltatások egy része konkurens módon, azonos időben is elérhető, azonban bizonyos szolgáltatások egyidejű használata kizárja egymást. Alapvetően elmondható, hogy a konfigurációs és adatátviteli szolgáltatások nagyrészt függetlenek egymástól. A LOGSYS fejlesztőkábel jeleinek funkcióit a következő táblázat tartalmazza: FUNKCIÓK JTAG PIC_ISP UART USRT SPI I2C BitBang I/O

TDI TDI

TDO TDO PGD1

A fejlesztőkábel I/O kivezetései TMS TCK CLK RST TMS TCK PGM PGC RST2 3 CLK RST4 CLK6 RST4 SCK7 CSn7 CLK3 RST4 CLK9 RST9

MOSI

MISO

TXD5 TXD6 MOSI7 SDA8 MOSI9

RXD5 RXD6 MISO7 SCL8 MISO9

Megjegyzések: 1. A PIC mikrovezérlők LVP programozásakor kétirányú adatvonal 2. A jel a PIC MCLRn jelét vezérli a programozás alatt, az alkalmazás tesztelésekor normál RST vezérlőjel 3. A LOGSYS Fejlesztői Környezetben a kommunikációtól független, tetszőlegesen beállítható órajel, az adatsebességet nem befolyásolja. 4. A LOGSYS Fejlesztői Környezetben az RST jel szabadon vezérelhető. 5. A TXD és RXD vonalak adatsebessége a szabványos értékek szerinti 6. A TXD és RXD vonalak adatsebessége a CLK frekvenciával azonos 7. Szabványos SPI kommunikációs vonalak, MASTER üzemmódban 8. Szabványos I2C/TWI/SMBUS interfész 9. A LOGSYS Fejlesztői Környezet szoftveres bitszintű adatátvitele A LOGSYS Fejlesztői Kábel kommunikációs aktivitásáról a beépített zöld színű LED tájékoztat (4-6. ábra): • A LED nem ég, ha egyetlen kommunikációs funkciót sem kapcsoltunk be. • A LED folyamatosan ég, ha legalább egy funkció aktív, de nem történik átvitel. • A LED villog, ha legalább egy funkció aktív és valamilyen adatátvitel van folyamatban.

2008. október 11. (v1.0)

10

http://logsys.hu

LO OGSYS


4-6. ábra: Az aktívv kommunikácciót jelző zöld LED. L

GSYS Fejllesztői Kábbel kommuunikációs szolgáltatássai a beággyazott ren ndszerek A LOG alkalmaazásainak feejlesztésénél használhaatók ki. A reendelkezésrre álló opcióók a leggyaakrabban használtt soros kom mmunikációós interfészeekhez illeszzkednek, kiiegészítve a speciális BitBang szoftverres protokolllal.

4.4.1 A szoftve eres BitBa ang mód A szoft ftveres BitB Bang mód célja az egyszerű, e demonstrációós vagy okktatási célú ú FPGA mintaalkkalmazásokk vezérlése. A BitBangg módban a rendelkezéssre álló jeleek, mint CL LK, RST, MOSI, MISO tetsszőlegesen vezérelhető v ők, de a RS ST és MOS SI jelek veezérlése, kim menetük megválttoztatása csak aktív CL LK órajel mellett m lehetsséges.

4-7. ábra: A BitBaang mód vezérllőjelei és időzíttésük.

Bang funkkció szoftvveres CLK K órajel frekvenciája f a az 1 Hz és 10 000 Hz A BitB frekvennciatartománnyban tetszőlegesen álllítható. Leh hetséges a kiválasztottt frekvencián adott számú órajel ó pulzuus kiadása, továbbá t az órajel fel- vagy v lefutó élenkénti lléptetése is,, a High, Low felliratú gombookkal.

4-8. ábra: á A BitBan ng mód órajel kezelési lehetőőségei.

A maxim mális frekvencia 1000 Hz, ez az operációs o ren ndszer ütem mezési tulajddonságai éss az USB adatátviitel korlátaii miatt nem m lehet maggasabb. A szoftveres s B BitBang móódban, külö önösen a „magasaabb” frekvvenciákon a rövididejű periódussidő stabilaan nem tarrtható, a folytonos fo órajelenn rövidebb ideig kisebbb szünetekk jelenhetn nek meg, illletve a kitööltési tényeező nem pontosaan 50%. Azz alacsonyffrekvenciáss működés problémam mentes, az operációs rendszer ütemezéési és komm munikációs problémái p e elhanyagolh ható perióduusidő ingadoozást okozn nak. A BitBaang üzemm mód RST jelle az órajellel szinkron n módon állítható, stattikusan mag gas vagy alacsonyy szintre. Lehetséges L a adott hosszúúságú impu ulzus kiadássa is, az akttuális (inakttív RST) szinttel ellentétes értékkel. é

2008. o október 11. (v1.0)

11

http://loggsys.hu

LO OGSYS


4 ábra: A BitBang mód RST 4-9. R jel kezelésee.

A MO OSI és MIISO adatáttviteli jelekk az órajeellel szinkkronban vááltoztatható,, illetve mintavéételezhető soros adatbbitek. A vezérléstől v függően használható h ók, mint szabadon s vezérelhhető jelek, melyeken m azz adat sorossan lép ki. Beállítható B a kiléptetés iránya (MS SB/LSB) illetve ütemezése ü iss (felfutó/leefutó él).

4-10. ábra: á A Bitban ng mód adatátv viteli vezérlő panelje. p

Az adaat megadhaató bináris, hexadecim mális, decim mális vagyy ASCII m módban, kik küldhető ismételtten, adott órajelperiód ó dus hosszúsáágú szünetttel a mintákk között. A Az ismétléseek során egyszerrű műveleteek, mint inkrementál i lás, shifteléés, rotálás beállíthatóók, de vállasztható véletlennszerű mintaa generálásaa is, a kezdőőérték alapján. Az adattvonalakra a tesztadat fájlból f is kiaadható, illettve a vett addat fájlba meenthető. s USRT T protokollnnak megfellelően is haasználhatjukk. Ebben azz esetben Az adattvonalakat soros az átvittel karakterrkeretekből áll, az inakktív alapértték magas színtű, az átvitelt az 1 órajel hosszú alacsony a ST TART bit inndítja és a választható v számú s adatbbit (és az oppcionális paaritás bit) után az egy órajel hosszú h STO OP bit zárjaa. A kimeneeti adatokat egy a fentihhez hasonló ó kezelői panelenn adhatjuk meg (vaggy fájlból olvashatju uk), a LO OGSYS Fej ejlesztői Kö örnyezet automattikusan elvégzi a kereetezést. A bemeneti b MISO M jelen a beállítottt adatformáátumnak megfeleelően a kerret formátum m ellenőrzéésével adattszűrést véggezhető. A MOSI (TX X) vonal vezérlésse és MISO (RX) vonaal mintavéteelezése ellen ntétes órajell éleknél törrténik.

4.4.2 UART mó ód Az UAR RT mód a hagyományyosan leggyyakrabban használt h aszzinkron soroos adatátviteli mód. Legnagyyobb előnye, hogy a két k adatátvitteli vonalon n MOSI (TX X), MISO (R RX) kívül más m jelet a kapcssolat felépíttéséhez harrdver átviteelvezérlés nélküli n móddban nem iigényel. Azz UART protokooll szerinti kommunikáációt az iparban külön nböző fizikkai jelszinteeken és meeghajtási módokkkal szokás alkalmazni, mint pl. RS232, RS S485, RS4222, melyek a zavarvéd dettséget javítják. Mivel a beágyazoott rendszerreken belü ül ezen jelszintek haasználatánaak nincs jelentőssége kimeneeti jelszintekk az 1,65 V és 5 V közzötti TTL/C CMOS jelszzinteknek megfelelő m előírásook szerint működnek. m A LOG GSYS Fejlessztői Kábell, mint virtuuális soros port típusúú eszköz paaraméterei az adott Window ws alkalmazzásban állíthhatók be. Az A átviteli sebesség 48000 bit/s és 115200 bit//s között választhható, az addatátviteli bitek, b paritáás, STOP bitek szám ma a szokáásos opciók k szerint

2008. o október 11. (v1.0)

12

http://loggsys.hu

LO OGSYS


állíthatóó. A kábell az átviteelvezérlést nem támo ogatja. Az eszköz a szokásos terminál program mokkal (pl. HyperTerm H minal) egyszerűen haszn nálható. A LOG GSYS Fejleesztői Körnnyezet a használat egy yszerűsítéséére egy minni terminál ablakot kínál, am mely könnyyű beállíthatóságot és rugalmas r keezelést biztoosít. A kezeelői ablak azz UART mód kivválasztásávaal nyitható meg. m

4-11. ábra: á Az UART T mód terminá ál alkalmazás ablaka. a

4.4.3 USRT mó ód Ebben az üzemm módban az UART átvvitelhez hassonló kerettezett adatáátvitel zajliik, de a bitsebessség a CLK C kom mmunikációs órajel sebességével azonoos, az adatbitek a vezérlésse/mintavételezése ezzzel szinkronnban történ nik. A szinkkron átvitelli mód miaatt nincs túlmintaavételezés, a biztonsáágos átvitel megvalósíításához ez nem szükkséges. Ez egyrészt javítja a relatív adaatátviteli sebbességet, máásrészt egysszerűsíti a szükséges s innterfészt. A LOG GSYS Fejlessztői Kábel USRT móódja bizonyo os Window ws alkalmazzásokból eléérhető, a működéési paramééterek az adott a alkallmazásban adhatók meg. m Az ooperációs rendszer szempontjából a két k üzemmóód nem külöönböztethettő meg egymástól. Az átviteli seb besség a 4800 bit/s és 1152000 bit/s közzött választhható, az adaatátviteli bittek, paritás, STOP biteek száma a szokássos opciók szerint s állíthható. A kábbel az átvitellvezérlést nem n támogattja. A LOG GSYS Fejleesztői Körnnyezetben az a USRT mód m az UA ART módddal azonos kezelői ablakbaan érhető el.

4.4.4 SPI S mód A LOGSYS Fejlesztői Kábel támogatja az a SPI proto okoll szerintti adatátviteelt. Ennek beépítése b a LOGS SYS Fejleszztői Környezzet szolgálttatásai közé folyamatbaan van.

4.4.5 I2C mód A LOGSYS Fejlesztői Kábel támogatja az a SPI proto okoll szerintti adatátviteelt. Ennek beépítése b a LOGS SYS Fejleszztői Környezzet szolgálttatásai közé folyamatbaan van.

2008. o október 11. (v1.0)

13

http://loggsys.hu

LO OGSYS


4.4.6 Vezérlő V je elek kiadása Amennyyiben a LO OGSYS Fejllesztői Kábbel aktuális használati módja nem m igényli a CLK és RST jeelek protokkoll szerintti használattát, ezek a jelek szaabadon vezzérelhető jelekként rendelkeezésre állnaak.

4-12. ábra: A szabadon maradó m CLK éss RST jelek keezelő ablaka.

A RST T jel manuáálisan vezéérelhető, azz órajelhez képest aszzinkron móódban válto oztatható pozitív logika szerint értelmeezett beállíító jel. Alaaphelyzete az a alacsonyy szint, kiv választva magas értéket é veszz fel. A CLK K órajel egy e maxim mum 8 MHz M frekveenciájú, kvvarcpontosságú, szimm metrikus négyszöögjel, melynnek beállíthható frekvennciáit a bináris osztó értékei é szabbják meg. Az A órajel frekvennciája a köveetkezőképpen számolhható ki: 8 MHz M / (P * N), N ahol P = 1, 8, 64, 25 56, 1024 16 és N = 1, 2, 3, 4, …, 2 . A vezérlő abblakban a kívánt k frekvvencia értékkét valós számként adhatjukk meg, amii 0,2 és 8000000 közöötti érték leehet. A LO OGSYS Fejllesztői Körn nyezet a legközeelebbi beállíítható értékeet fogja válaasztani.

2008. o október 11. (v1.0)

14

http://loggsys.hu

LOGSYS


Változások a dokumentumban Dátum 2008. október 11.

Verzió 1.0

2008. október 11. (v1.0)

Megjegyzés Az első kiadás.

15

http://logsys.hu

LOGSYS FEJLESZTŐI KÁBEL

Recommend Documents