Royalty-freie und langzeitverfügbare Industrial-Ethernet-Lösung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Ausführung aller Echtzeit-Tasks exakt steuern
Ausführung aller Echtzeit-Tasks exakt steuern
Die vielversprechende Zukunft von Industrial Ethernet hat Innovasic Semiconductor dazu bewogen, seinen Kommunikations-Controller »fido« für die Anforderungen der Ethernet-Kommunikation zu optimieren. Dank seiner flexiblen Architektur eignet sich der Baustein besonders für Embedded-Steuerungs- und Kommunikations-Anwendungen. Durch die Implementierung eines Echtzeitbetriebssystem-Kernels in Silizium – RTOS-Kernel in a Chip – können Systemdesigner die Ausführung aller Echtzeit-Tasks exakt steuern.
Der Kommunikations-Controller integriert fünf Hardware-Kontexte, die ein schnelles Multithreading vergleichbar mit einem Echtzeitbetriebssystem ermöglichen. Den diversen Aufgaben wie etwa Interrupts, den Kontexten, der DMA, dem Peripherie- Datentransfer und den externen Bus-Mastern werden entsprechend ihrer Wichtigkeit unterschiedliche Prioritäten zugeteilt.
Der prioritätengestützte Preemptive Scheduler (Planer) steuert die Kontextausführung ohne zusätzlichen Software-Aufwand. Das Kontext-Swiching ist deterministisch und kann innerhalb eines einzigen Taktzyklus erfolgen. Der integrierte Speicherschutz verhindert das Eindringen eines Threads in einen geschützten Speicherbereich. Spezielle Kontext-Timer sorgen dafür, dass Threads beendet werden, wenn ein Task zu lange dauert.
Vier programmierbare I/OController (UIC) machen den Kommunikations-Controller flexibel. Sie unterstützen I/OPeripheriefunktionen wie 10/100-MBit-Ethernet, UART, GPIO, SPI und CAN sowie kundenspezifische Protokolle. Für die Steuerung der UICs ist eine Peripheral-Management-Unit (PMU) zuständig, so dass die CPU von den Aufgaben des Datenverkehrs weitestgehend entlastet ist.
Preisgünstige Lösung für kleinere Steuerungsknoten
Dank der universellen UICs lässt sich »fido« leicht in vorhandene I/O-Umgebungen integrieren. »Wegen seiner deterministischen Eigenschaften ist ›fido‹ eine preisgünstige Lösung für kleinere Steuerungsknoten, die sogenannten Devices«, verdeutlicht Goller. »›fido‹ ist zwar ein klassischer Mikrocontroller, eignet sich aber dank sei- ner Hardware-Kontexte für Echtzeitanwendungen. Über das echtzeitfähige Ethernet lässt sich der Controller leicht an den Netzwerksteuerungs-Rechner anbinden.«
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