Лекции по дисциплине системы реального времени тема аппаратнопрограммные средства и комплексы реального времени
 Скачать 1.67 Mb.
|
|
Для отладки систем на базе коммуникационных контроллеров фирма Motorola производит платы развития M68302FADS (для МС68302), M68360QUADS (для МС68360). Платы содержат ПЗУ с резидентным отлад- чиком, ОЗУ емкостью до 1 Мбайт, флэш-память емкостью до 1 Мбайт, по- следовательный порт RS-232, имеют соединители для подключения парал- лельного порта управляющего компьютера (IBM-PC или SUN) и логического анализатора. Плата M68360QUADS имеет дополнительный ведомый кон- троллер MC68EN360, обеспечивающий подключение к сети Ethernet, а также специальные соединители, которые соединены с выводами отладочных BDM-портов, имеющихся в составе контроллеров. Платы используются в ка- честве отладочных или целевых плат при разработке систем на базе этих контроллеров. Достаточно большая номенклатура одноплатных компьютеров и кон- троллеров - SBC (single-board computer, controller) выпускается рядом фирм. Одной из ведущих в этой области является фирма Arenas (США), которая производит ряд типов SBC на базе семейств М680х0 и М683хх. Типичным примером является SBC68000 этой фирмы, который реализован на базе мик- ропроцессора MC68000 и содержит на плате: ОЗУ емкостью 64 или 128 Кбайт, служебное ПЗУ с записанным в нем резидентным отладчиком Tutor, последовательный двойной порт (DUART) типа МС68681, программируемый интерфейс-таймер (PIT) типа МС68230, контроллер дисковода, генератор тактовых импульсов и монитор шины. Один из последовательных портов в режиме отладки используется для подключения монитора или персонального компьютера. Стоимость платы около 400 долл. В режиме автономной отладки SBC68000 работает под управлением резидентного отладчика Tutor, используя дисплей и клавиатуру подключен- ного монитора. С помощью монитора осуществляется ввод команд и данных, представляется текущее состояние ресурсов системы, обеспечивается работа однострочного ассемблера - дисассемблера. При подключении к SBC68000 управляющего персонального компьютера можно использовать более эффек- тивные средства программирования и отладки с применением макроассемб- лера или языка высокого уровня. После отладки программы SBC68000 может быть отключен от монитора или компьютера и работать в качестве автоном- 161 ной прототипной системы или выполнять функции локального контроллера при сохранении общего управления системой со стороны персонального компьютера. Фирмой Arnos производятся также SBC на базе микропроцессоров МС68306, MCF5204 и контроллера МС68302. Эти платы имеют расширен- ный объем памяти (до 1...4 Мбайт). Их стоимость составляет 400...600 долл. Плата SBC360 содержит коммуникационный контроллер MC68EN360 и средства подключения к сети Ethernet. В платах SBC360EC и SBC603 для управления MC68EN360 используются микропроцессоры МС68ЕС040 и МРС603. Такие платы содержат память емкостью 4 Мбайт и выше, их стои- мость от 1000 до 2500 долл. Различные серии SBC выпускаются также фирмами EST на базе МС68360, МС68341/349, МРС860, MCF5202), General Microsystems (на базе MC68030, MC68040, МС68060 совместно с МС68360, MCF5102), New Micros (на базе МС68НС11, МС68НС16, МС68332) и рядом других производителей. При разработке современных микропроцессорных и микроконтроллерных систем перспективным является использование мезонинной технологии. Для ее реализации рядом производителей выпускаются SBC, которые имеют несколько соединителей для включения мезонинных плат, обеспечивающих получение заданной целевой системы. Эти SBC выпускаются в модульном промышленном исполнении, что позволяет легко собирать различные конфигурации систем, монтируя необходимые модули. Для унификации интерфейса системные модули ориентированы на подключение к одной из стандартных общих шин, наиболее распространенной из которых является VMEbus. Отладка системы производится под управлением персонального компьютера, подключаемого к последовательному порту SBC, или с помощью резидентного монитора- отладчика. Отлаженная система может функционировать автономно или с участием управляющего компьютера. Рассмотрим основные характеристики типичных SBC-модулей для реализации мезонинной технологии создания целевых систем, которые выпускаются рядом ведущих зарубежных фирм. Несколько серий SBC-модулей выпускается фирмой Motorola. Наибо- лее распространенными из них являются SBC серии MVME162, реализован- ные на базе микропроцессоров MC68040 или МС68ЕС040. Различные типы SBC этой серии имеют объем динамического ОЗУ от 1 до 64 Мбайт, статиче- ского ОЗУ от 256 до 512 Кбайт (с батарейным питанием), ЭППЗУ и флэш- память объемом до 2 Мбайт, от двух до четырех последовательных портов RS-232, шесть 32-разрядных таймеров. Кроме того, SBC различаются нали- чием или отсутствием интерфейсов VMEbus, SCSI, Ethernet. На плате могут устанавливаться до четырех мезонинных модулей стандарта IP, которые со- держат различные периферийные, коммуникационные и другие устройства. SBC содержат резидентный монитор-отладчик 162Bug и могут функциони- ровать под управлением ряда ОС реального времени: OS-9, VxWorks, LynxOS и др. SBC-модули MVME1603, MVME1604, реализованные на базе PowerPC микропроцессоров МРС603, МРС604, содержат на плате динамиче- 162 ское ОЗУ емкостью от 8 до 128 Мбайт, два последовательных порта, интер- фейс с шиной PCI, контроллер шины SCSI-2, интерфейс с сетью Ethernet, графический адаптер SVGA, контроллеры клавиатуры и манипулятора "мышь", а также позицию для мезонинного модуля стандарта РМС. Новые семейства SBC-модулей MVME2600, MVME3600, использующие RISC- микропроцессоры МРС603 и МРС604, имеют ОЗУ емкостью до 1 Гбайт и расширенные возможности подключения периферийных устройств с различ- ными интерфейсами. Большую номенклатуру SBC-модулей с интерфейсом VMEbus выпус- кает фирма Green Spring Computers (США). Модули VIPC64, VIPC65, VIPC75 реализованы на базе микропроцессоров MC68020, МС68ЕСОЗО, содержат двухпортовое динамическое ОЗУ емкостью от 1 до 4 Мбайт, флэш-память до 1 Мбайт, два последовательных порта RS-232, один 16-разрядный таймер. На их платах имеются две позиции для IP-мезонинов. Модули семейства SBC1-5 этой фирмы не содержат позиций для мезонинов. Они используют в качестве базовых микропроцессоры МС68НСОО, MC68020, МС68ЕСОЗО, имеют объем ОЗУ от 256 Кбайт до 4 Мбайт, объем ЭППЗУ от 128 Кбайт до 2 Мбайт. Фирма Green Spring производит также большой набор мезонинных IP- модулей. Среди них коммуникационные IP-модули IP-Comm 302-PGA и IP- Comm 360, реализованные на базе контроллеров МС68302 и МС68360, кото- рые подключаются при необходимости организации обмена по различным каналам связи. Фирма BVM (Великобритания) выпускает ряд типов SBC-модулей с интерфейсом VMEbus (рис. 1). Модули BVME4000 и BVME6000, реализо- ванные на базе микропроцессоров MC68040 и МС68060, содержат на плате шесть позиций для IP-мезонинов, динамическую память емкостью до 32 Мбайт, флэш-память емкостью до 16 Мбайт, имеют интерфейсы SCSI и Ethernet. Модуль BVME3000 содержит коммуникационный контроллер MC68EN360, два дополнительных последовательных порта, до 16 Мбайт ди- намического ОЗУ, 1 или 2 Мбайт флэш-памяти, 512 Кбайт статическое ОЗУ с батарейным питанием, четыре позиции для IP-мезонинов. Аналогичные ха- рактеристики имеет модуль RP3000, но без интерфейса VMEbus. Модули BVME390/395 (на базе МС68ЕС040/МС68040) и BVME370/380 (на базе МС68ЕСОЗО/ MC68030) имеют двухпортовое динамическое ОЗУ емкостью до 32 Мбайт, 128 Кбайт ЭСППЗУ, параллельный принтерный порт, два последовательных порта. Эти модули не содержат позиций для мезонинов. В коммуникационном SBC - модуле RP2000 (на базе МС68302) отсутствует ин- терфейс VMEbus. На его плате располагаются статическое ОЗУ емкостью до 512 Кбайт, ЭППЗУ емкостью 512 Кбайт, два последовательных порта с оп- тоизолированными выходами, две позиции для мезонинных IP-модулей. В числе других мезонинных модулей фирмой BVM выпускается коммуникаци- онный модуль IP-302 на базе контроллера МС68302. 163 Рисунок 1. Плата-носитель SBC и мезонинные IP-модули SBC-модули VM42 (на базе MC68040) и VM62 (на базе МС68060) фирмы PEP Modular Computers (Германия) отличаются тем, что содержат на плате также коммуникационный контроллер МС68360. На плате модулей размещаются статическое ОЗУ емкостью 256 Кбайт или 1 Мбайт, двухпортовое ОЗУ емкостью 128 Кбайт, интерфейс с VMEbus, позиции для подключения мезонинных модулей, которые обеспечивают увеличение объема ОЗУ до 16 Мбайт, введение флэш-памяти емкостью до 4 Мбайт, реализацию подключения к сети Ethernet и ряд других функций. SBC - модуль ШС-32 этой фирмы реализован на базе контроллера МС68360 или MC68EN360 и содержит также статическое ОЗУ емкостью 256 Кбайт или 1 Мбайт, шесть последовательных портов (четыре обеспечиваются с помощью мезонинов), позиции для включения мезонинов. Модуль VSBC-32 отличается от, ШС-32 наличием интерфейса VMEbus. Имеющийся набор разнообразных плат развития помогает разработчику спроектировать и отладить макет или опытный образец системы, а в ряде случаев позволяет собрать рабочую систему из готовых модулей. При проектировании сложно-функциональных систем целесообразно использовать серийно выпускаемые SBC и периферийные различные модули, ориентированные на мезонинную технологию. Стандартизация этих изделий, их широкая номенклатура и высокие технические характеристики позволяют достаточно быстро собирать на их основе системы различного назначения. Для таких SBC и модулей имеется достаточно развитое программное обеспечение, что также упрощает и ускоряет создание системы, готовой для применения в реальных условиях. Поэтому платы развития, реализующие мезонинную технологию, наиболее перспективны для построения сложно-функциональных целевых систем. |