CAN-Bus-Ethernet

Одноплатный компьютер на базе AT91RM9200

Представляет собой полноценный промышленный компьютер, работающий под управлением ОС Linux. Предназначен для использования в качестве центрального контроллера распределенной системы сбора данных и управления различными процессами на основе сети CAN-bus.

Следующие свойства делают устройство исключительно удобным для использования в индустриальных системах и на транспорте:

• отсутствие движущихся деталей, таких как, вентиляторы и шпиндели дисков
• низкое потребление, до 2 Вт
• встроенный стабилизированный источник питания с гальванической развязкой, фильтрами помех и ограничителями напряжения на входe
• гальванически развязанный монитор первичного питания, позволяющий, при условии наличия накопительного конденсатора большой емкости, автоматически производить безопасное выключение с сохранением оперативных архивов на flash-накопитель
• устройство доступно с различными вариантами ТУ на условия эксплуатации, включая температурный диапазон -40..+85 С
• «интеллектуальный» watch-dog таймер, учитывающий необходимость выделения интервала «молчания» на загрузку ОС, после включения питания. Так же, учитывается необходимость «молчания» при длительном состоянии «пропавшего» питания, обнаруженном монитором питания
• конструкция устройства, по габаритам и крепёжным отверстиям допускает его использование в герметизированных корпусах из поликарбоната или алюминия типов G232/G124

Основные характеристики устройства: USER GUIDE

• габариты платы: 160 * 110 * 15 мм; крепёжные отверстия под корпус G214 (пластик) или G120
• напряжение питания: 18..36 Вольт

Потребляемая мощность (максимальная): 2 Вт

• тип процессора AT91RM9200QI (ARM9)
• емкость SDRAM: 64 Мбайт (опционально 256 Мбайт)
• тактовая частота процессора до 192 МГц
• тактовая частота SDRAM до 80 МГц
• тип FLASH-памяти для хранения программы-загрузчика и конфигурационной информации: AT45DB161B (2 Мбайт)
• наличие энергонезависимого RTC: есть
• наличие внешнего (относительно процессора) WDT: есть

Доступные нтерфейсы:

• Ethernet 10baseT/100baseTX (разъём RJ45) - 1
• USB 1.1 FS host - 1
• Compact FLASH + IDE - 1
• Разъём «A» - коммутированные на 40-ка контактный разъём выводы (36 линий) универсального порта процессора, позволяющие организовать ввод и вывод логических сигналов, до 5-ти интерфейсов RS232/485, интерфейс I2C. Кроме того,на данный разъём выведены "нулевой" план и питание 3.3В.
• Разъём «B» - 50-ти контактный разъём с 16-ти разрядной шиной адреса/данных. Все сигналы данного разъёма электрически (приёмо-передатчиками) отделены от шин данных и адреса процессора и SDPAM и имеют уровни 3.3 вольтовой логики, при толерантности к 5-ти вольтовым уровням. Стиль управляющих сигналов шины определяется конкретным содержимым PLDA "Altera" установленного на плате. На данный разъём также выведены "нулевой" план и питание 3.3В, при этом установленные на плате элементы (включая Compact FLASH) потребляют максимум 2 Вт, а мощность установленного на плате ИВЭП составляет 5 Вт. Таким образом лимит потребления устройств подключаемых к разъёмам п.п. 2, 4 и 5 составляет 3 Вт без использования дополнительных ИВЭП

Программное обеспечение поставляемое с устройством состоит из следующих компонентов: Системное обеспечение (работает на PC под ОС Linux): Программа загрузки и образ установленной на устройстве FLASH-памяти AT45DB161B для хранения программы-загрузчика и конфигурационной информации. Требует использования кабеля (прилагается) для соединения разъёма «A» и COM-port PC. Использование данной программы пользователем необязательно, т.к. плата SBC_ARM9 поставляется c «прошитой» FLASH-памятью.

Программа создания загружаемого устройства (Compact FLASH или IDE-диск), создаёт разделы на подключенном к PC устройству типа Compact FLASH (через переходник cardreader) или CF-IDE и копирует в соответствующие разделы загрузчик ОС (прилагается), образ ядра ОС Linux (прилагается) и файлы ОС Linux (см. ниже). Использование данной программы пользователем необязательно, т.к. устройство поставляется в комплекте c Compact FLASH, на которой записана соответствующая информацияю.

Файлы ОС Linux (Debian GNU/Linux 3.1) http://www.debian.org включая следующее (возможно изменение номеров версий программ в сторону увеличения):

• Консоль RS232, взаимодействующая с VT100-совместимым терминалом (поддерживается любой из стандартных терминальных программ на PC). Скорость обмена (по умолчанию) 115200 бод
• Подключение по TCP/IP, Ethernet 10/100 Мбит. Предустановленные параметры: IP-адрес 192.168.1.166, маска 255.255.255.0, шлюз 192.168.1.1

Предустановленные сервисы:

• SSH-сервер версий 1 и 2, совместим с любым из свободно распространяемых клиентов SSH (например, putty) Поддерживается обмен файлами по scp
• FTP-сервер для обмена файлами

Средства разработки (компиляторы, утилиты и библиотеки):

• компилятор C - gcc 4.1.1
• ассемблер, линкер и т.д. - binutils 2.16.91
• стандартные библиотеки C - glibc 2.3.6
• дополнительно - ncurses 5.5, readline 5.1, perl 5.8.8, make 3.81

 

Текстовые редакторы: VIM 6.4 встроенный редактор оболочки mc (Midnight Commander версия 4.6.1, аналог Norton Commander для Linux). Кроме того, пользователь имеет возможность установить или обновить любой из программных пакетов, поддерживаемых Debian (более 8000) с помощью программы apt. При условии доступа платы SBC_ARM9 к Интернет (для этого, при необходимости, можно отредактировать параметры IP в файле /etc/network/interfaces и DNS в файле /etc/resolv.conf).

Примеры программ (исходные тексты на «С») для «низкоуровневого» программирования под Linux:

• Ввод вывод дискретных сигналов через универсальный порт процессора (разъём «A»)
• Обработка прерываний от изменения состояния на выводе универсального порта процессора (разъём «A»)
• Отображение адресов 16-ти разрядной шины (разъём «B») в адресное пространство программы пользователя
• Ввод/вывод слов данных

 

Компиляция всех примеров, программ пользователя и компонентов ОС Linux, включая ядро, производится на самом устройстве, как наиболее удобный вариант, но возможно использование кросс-средств.

Все прикладное программное обеспечение для работы в качестве узла CANopen сети (исходные коды библиотек CANopen Master и Slave ), для анализа и конфигурирования сетей CANopen, разработанное и поставляемое компанией МАРАФОН работает на данном устройстве.

Концепции использования устройства Предполагается, что Заказчик заказывает партию устройств + программное обеспечение + описание необходимое для подключения к портам платы, для встраивания в аппаратуру Заказчика. В данном случае использование данного устройства, по сравнению с промашленными-PC создаёт следующие преимущества:

• низкая цена
• высокая надёжность аппаратуры, особенно при длительных жизненных циклах изделия, определяющаяся использованием современных компонентов, отсутствием электролитических конденсаторов и низким тепловыделением
• наличие на плате всех ресурсов необходимых для работы ОС linux
• наличие значительного количества интерфейсных портов и универсальных линий ввода/вывода
• наличие встроенного ИВЭП
• конфигурируемая 16-ти разрядная шина адреса/данных с уровнями 3-х вольтовой логики (толерантная к 5-ти вольтовым сигналам). (Данное преимущество может считаться недостатком при «завязанности» на PC-104)

Приобретение единичных экземпляров устройства + программное обеспечение + описание + исходные тексты низкоуровневого программного обеспечения + принципиальная схема (.pdf) + перечень элементов (.pdf) + консультации (при необходимости), для использования в качестве прототипа для собственных разработок на процессоре AT91RM9200.

Заказ разработки на базе SBC_ARM9 под конкретные особенности применения.

Приобретение партий устройств для использования в составе автоматизированных систем сбора данных и управления объектами. В данном случае плата может быть укомплектована мезонинной платой содержащей 5 гальванически развязанных портов RS232/485 и два гальванически развязанных CANbus контроллера (поддержаны драйверами CHAI в linuх). Имеется вариант мезонинной платы с 3-мя гальванически развязанными портами RS232/485 и 4-мя гальванически развязанными CANbus контроллерами. Преимущества:

• Низкое энерговыделение (вместе с мезонином не более 3 Вт.), как следствие высокая эксплутационная надёжность, хорошие показатели ЭМС, эффективность при организации распределённых систем
• Высокая помехозащищённость определяемая встроенным изолирующим ИВЭП, полной гальванической развязкой всех портов и наличием цепей защиты от высоковольтных импульсов на всех линиях портов
• Низкая цена (учитывая количество портов, функциональную законченность и показатели предыдущего пункта)

Приобретение партий изделий в пластиковом корпусе G747 размерами 225 * 165 * 40 мм с клемниками, или в металлическом корпусе G0247 размерами 185 * 118 * 56.5 мм с разъёмами типа РС-4.

Разработка приложений пользователя может быть произведена либо на обычном PC-совместимом компьютере в среде ОС Linux (любой дистрибутив) с использованием поставляемого пакета для кросс-компиляции, либо непосредственно на процессорной плате при использовании накопителя CmpactFlash достаточной емкости (512 и более Мб) или жесткого диска.

Со всеми мезонинными CAN интерфейсами, производства ООО Марафон, применяемыми в составе устройства, поставляются драйверы CHAI (CAN Hardware Abstraction Interface) для ОС Linux. В комплект поставки входит драйвер и программа Монитор, позволяющая тестировать как сам мезонин, так и другие устройства, подключенные к шине CAN-bus. Программа Монитор работает в среде операционных систем Linux. Отдельно для всех CAN-интерфейсов, выпускаемых ООО Марафон, доступны библиотека CANopen и универсальное приложение тестирования/конфигурирования CAN-сетей CANwise .

Устройство поставляется по заказу.

Стоимость определяется в зависимости от набора интерфейсов и вариантов исполнения. Стоимость единичного экземпляра в бескорпусном исполнении: 1 Гб CompactFlash/2 CANbus/ 5 RS232-RS485/ Ethernet 10/100 UTP питание +24В - 17 000 руб. (без НДС)

Ориентировочный срок поставки – 1 месяц с момента заказа.

По вопросам, связанным с техническими характеристиками, применением и программированием изделия обращайтесь по электронной почте support@marathon.ru и по тел. (495)9882726 доб.123 (Рябов Алексей Вадимович)