ARM7-Referenzplattform mit LPC2378 ARM7-Plattform: Extrem anpassungsfähig

Evaluations- und Entwicklungsboards gibt es viele, doch nach einer echten Referenzplattform für seine Applikation sucht der Entwickler meist lange und muss tief in die Tasche greifen. Grund genug für einen Distributor die Initiative zu ergreifen, verschiedene Chips unterschiedlicher Hersteller auf einem Board zu vereinen und damit unter dem Namen »ChameleonARM« eine ebenso ausgefeilte und kostengünstige wie anpassungsfähige Plattform für den ARM7-Chip LPC2378 anzubieten.

ARM7-Referenzplattform mit LPC2378

Evaluations- und Entwicklungsboards gibt es viele, doch nach einer echten Referenzplattform für seine Applikation sucht der Entwickler meist lange und muss tief in die Tasche greifen. Grund genug für einen Distributor die Initiative zu ergreifen, verschiedene Chips unterschiedlicher Hersteller auf einem Board zu vereinen und damit unter dem Namen »ChameleonARM« eine ebenso ausgefeilte und kostengünstige wie anpassungsfähige Plattform für den ARM7-Chip LPC2378 anzubieten.

Wenn der Entwickler keine Zeit hat – und welcher Entwickler hat die schon – greift er zu Demo- bzw. Evaluationsboards. Diese Platinen erleichtern ihm den Einstieg und erlauben einen Zeit sparenden Testaufbau, mit dem sich klären lässt, ob sich der angepeilte Chip für die Applikation prinzipiell eignet. Allerdings greifen die Hersteller dieser Boards nicht nur beim eigentlich zu evaluierenden Chip sondern auch allen anderen relevanten Bausteinen auf der Baugruppe meist zu 100% zu eigenen Produkten, auch wenn diese für die jeweilige Funktion nicht immer die optimale Lösung sind.

Wer ein echtes Referenzdesign- Board sucht, zu dessen Lieferumfang z.B. auch die nötigen Softwarebausteine und Protokoll-Stacks gehören, muss – sofern eine Lösung überhaupt verfügbar ist – oft sehr tief in die Tasche greifen. Hier setzt der Halbleiter- Spezialist EBV Elektronik mit einem Konzept an, das sich nicht an den Angeboten des einzelnen Herstellers sondern rein an den Bedürfnissen der Entwickler und den Anforderungen wichtiger Applikationen orientiert.

Um diesen Anspruch zu erfüllen, kombinieren die EBVTechniker die speziellen Stärken verschiedener Hersteller auf einem Board und können so das jeweils optimale Produkt für die Funktion auswählen. Neben technischen Aspekten finden hier auch Kriterien wie Preis, Liefersituation oder die langfristige Verfügbarkeit Berücksichtigung. Und die Kosten bleiben niedrig, denn EBV muss mit den Boards keinen Profit erzielen, sondern will mit ihrer Hilfe die Einstiegsschwelle senken sowie dazu beitragen, dass die Kunden mit ihren Designs (und damit auch die Chipherstellern mit ihren ICs) schneller auf den Markt kommen. Mit dieser Kombination aus Features und Preis eignen sich die Boards sowohl als Entwicklungsumgebung, für den »Proof of Concept« mit Hard- und Software, als auch als Referenzplattform. Damit verlässt EBV den Bereich des reinen Bauelementeverkaufs und bietet den Entwicklern anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels Zugriff auf neuste Technologien, die sie entweder eins zu eins umsetzen oder mit geringen Modifikationen an ihre Bedürfnisse anpassen können.

Für die Realisierung dieses Konzepts arbeitet der Anbieter nicht nur mit den Halbleiterherstellern, sondern auch mit Entwicklungspartnern zusammen. Dies sind meist Systemhäuser, die neben der detaillierten Hardware-Entwicklung der Boards auch die Integration der Software-IP übernehmen. Jede Plattform verfügt über eine Standardschnittstelle, welche den Anschluss von anwendungsspezifischen Aufsteckplatinen erlaubt. Diese »Tochterplatinen « sind ebenfalls standardisiert und unter sämtlichen Referenzplattformen austauschbar. Beispiele verfüg- barer Aufsteckplatinen sind Audio-Schnittstellen, High- End-Analog-Interfaces oder LON-Powerline-Ports. Zu den Referenzplattformen gehört ein umfangreiches Supportkonzept, speziell geschulte FAEs unterstützen die Anwender europa- bzw. weltweit bei der Inbetriebnahme und sorgen auch darüber hinaus für technischen Support.

Jetzt wächst diese Produktfamilie um ein weiteres Board namens »ChameleonARM« (Bild 1), welches den ARM7- Chip »LPC2378« von NXP sowie viele wichtige und nützliche Schnittstellen wie USB oder Ethernet aufweist. Eine komplette Software- Suite inklusive TCP/IP-Stack hilft dem Anwender, diese Schnittstellen im Rahmen der jeweiligen Anwendung optimal zu nutzen. Zielanwendungen sind z.B. ein Webserver, der über das Ethernet mit Strom versorgt wird (Power over Ethernet), über LAN verbundene Steuereinheiten, eine »USB to Ethernet«-Bridge mit TCP/IP über USB, an ein LAN anzuschließende USBGeräte, eine »CAN to Ethernet «-Bridge oder auch ein LON-Controller. Verwendung finden die genannten Systeme zum Beispiel in industriellen Steuerungen, in der Prozess- und Gebäudeautomatisierung, in medizintechnischen Geräten oder in Büro- bzw. Netzwerkequipment.

Neben einem Prozessorkern vom Typ »ARM7TDMI-S« finden sich auf dem Baustein »LPC2378« bis zu 512 KByte interner Flash- und 58 KByte interner SRAM-Speicher. Ein wesentliches Merkmal des Chips sind zwei unabhängige AHB-Busse (advanced high performance) mit separaten SRAM-Bereichen, die den USB- bzw. Ethernet- Controllern zugeordnet sind. Beide Busse sind separat an den lokalen Bus angebunden und verfügen über eine »AHB1 to AHB2«-Bridge, mit der ein direkter Datenaustausch ohne Belastung der CPU möglich ist. In diesem System lassen sich gleichzeitig Ethernet-DMA-, USBDMA- und Anwenderprogramm- Befehle aus dem On- Chip-Flash ausführen, ohne dass sich diese Funktionen in die Quere kommen.

Über spezielle Stromversorgungsschaltungen auf dem »ChameleonARM«-Board lässt sich die Baugruppe auch über USB (Power-over- USB) oder Ethernet (Powerover- Ethernet, PoE) versorgen. Dies ist vor allem in Anwendungen von Vorteil, in denen neben dem Schnittstellen- bzw. Netzwerkkabel eine zusätzliche Leitung für die Stromversorgung störend oder technisch nicht machbar ist. Das Board ist am USB als Host, Device oder als »On the go« (OTG) konfigurierbar. Über USB lässt sich das System auch booten, darüber hinaus sind Bootmöglichkeiten über Ethernet bzw. CAN optional verfügbar. An weiteren Schnittstellen stehen CAN, UART, I2C, A/D- und D/A-Wandler, ein Interface für SC/MMC-Karten sowie eine JTAG-Schnittstelle bereit. Darüber hinaus lassen sich die Funktionen des Boards mittels der EBV-Standardstecker auf der Baugruppe über die oben angesprochenen Aufsteckplatinen erweitern (Bild 2).

Mit dem im Lieferumfang enthaltenen Softwarepaket lassen sich folgende Funktionen direkt ausführen: ¦ Netzwerkverbindung über Ethernet und USB, ¦ automatische Netzwerk- Konfiguration, ¦ automatische IP-Adresszuweisung, ¦ einfacher Zugriff auf das System über den Namen, ¦ Echtzeit-Visualisierung von Messwerten und Parametern (Java-basierend), ¦ Video-Streaming (mittels Webserver), ¦ Nutzer/Gruppen-Zugriffsberechtigung, ¦ zeitoptimierter TCP/IPProtokollstack, ¦ alle nötigen Ethernet-Protokolle (ARP, DHCP, ICMP, DNS, NTP), ¦ hohe Transfer-Raten (100-MBit/s-Ethernet) sowie ¦ Routing zwischen mehreren Netzwerken (NAT, Port Forwarding, DNSRouting).

Für die Realisierung des ChameleonARM- Boards hat EBV mit verschiedenen Partnern zusammengearbeitet. So hat NXP den Prozessor beigesteuert, von National Semiconductor kommen Ethernet- und Stromversorgungsfunktionen, Design & Layout der Platine stammen vom Fraunhofer-Institut IMS in Duisburg, Sevenstax ist mit dem TCP/IP- und Thesycon mit dem USB-Stack vertreten, Echelon mit dem optionalen LON-Stack, Temento ist der Partner für JTAG bzw. Boundary-Scan und Doulos steuert schließlich Training und ein umfassendes Buch zur ARM-Architektur bei. (cg)

Nach Unterlagen von EBV Elektronik

EBV Elektronik
Telefon 0 81 21/77 42 33
www.ebv.com

Verwandte Artikel: