Verwandte Anleitungen für Siemens EB 400
Inhaltszusammenfassung für Siemens EB 400
- Seite 1 EB 400 Evaluation Board ERTEC 400 Handbuch Seite 1 Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3...
- Seite 2 Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM- Eintragung. Alle Produkt- und Systemnamen sind Marken ihres jeweiligen Eigentümers und als solche zu behandeln. Technische Änderungen vorbehalten. Seite 2 Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3...
- Seite 3 Vorwort Inhalt des Handbuchs Detaillierte Beschreibung der einzelnen Funktionsgruppen des EB 400 Stecker- und Jumperbelegungen Zielgruppe des Handbuchs Dieses Handbuch ist für Hardwareentwickler gedacht, die den ERTEC 400 für neue Produkte einsetzen wollen. Erfahrung auf dem Gebiet Prozessoren, Designen von „Embedded Systemen“ und Ethernetkenntnisse sind dazu notwendig.
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Seite 4: Technischer Ansprechpartner Für Usa
Weitere Unterstützung Bei Fragen zur Nutzung des beschriebenen Bausteines, die Sie nicht in der Dokumentation beantwortet finden, wenden Sie sich bitte an Ihre Siemens Ansprechpartner in den für Sie zuständigen Vertretungen oder Geschäftsstellen. Fragen, Anmerkungen und Verbesserungen zum vorliegenden Handbuch bitte schriftlich an die oben angegebene E-Mail-Adresse der Hotline schicken. -
Seite 5: Inhaltsverzeichnis
2.5 Taktsystem des EB 400 ......................... 22 2.5.1 Taktversorgung PCI-Bridge ......................22 2.5.2 Taktversorgung des EB 400 im RMII Betrieb..................22 2.5.3 Taktversorgung des EB 400 im MII Betrieb ..................22 2.5.4 Takt für F-Timer ..........................23 2.6 Ethernetinterface des EB 400 ........................ 23 2.6.1 RMII-Interface........................... - Seite 6 Aufbau des EB 400.........................48 9.1 Mechanischer Aufbau..........................48 9.2 Front- und Anzeigenelement ........................48 Sonstiges ..........................49 10.1 Abkürzungen/ Begriffsverzeichnis: ......................49 10.2 Literaturverzeichnis: ..........................50 Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3...
- Seite 7 Abbildung 6: Übersicht Resetsystem des EB 400 ....................22 Abbildung 7: Übersicht Taktsystem des EB 400....................23 Abbildung 8: Steckerpositionen am EB 400 ......................32 Abbildung 9: Frontelement des EB 400 mit Stecker und Anzeigenelemente............48 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Auswahl der Betriebsmodi für EB 400 ....................13 Tabelle 2: Auswahl des Bootmodus für EB 400.....................
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Seite 8: Einleitung
Es unterstützt die Entwicklung und den Test einer eigenen PROFINET IO Device Applikationssoftware. Es ermöglicht ggf. den Test der eigenen Hardware auf einem Zusatzboard zusammen mit dem EB 400. Vorgehensweise beim Entwickeln eines eigenen PROFINET IO Device mit ERTEC 400 Auf der CD „DK-ERTEC400 PN IO“... -
Seite 9: Aufbau Des Eb 400
Aufbau des EB 400 Das EB 400 ist als PCI-Karte ausgeführt. Das PCI-Interface wird nur zu Baugruppentests verwendet. Das EB 400 wird standardmäßig jedoch als Stand-Alone Baugruppe betrieben. Die Versorgung des EB 400 erfolgt über das im DevKit mitgelieferte externe Stecker-Schaltnetzteil. Für Debugzwecke können die mitgelieferten Kabel sowie der Amontec-JTAG-Debugger angeschlossen werden , wie im nachfolgenden Bild gezeigt: <<... -
Seite 10: Blockschaltbild Des Eb 400
Bausteine nicht mehr bestückt, da diese ohne Funktion sind: NAND-Flash SMSC-LAN91C111 Ethernet Chip RJ45-Buchse Das Board ist aber voll kompatibel zur Vorgängerversion ES34 und es bestehen keine Funktionseinschränkungen für PROFINET. Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 11: Hardwarestruktur Des Eb 400
Eine interne Arbitrierungslogik verhindert Zugriffskonflikte, wenn mehrere Master auf den gleichen Peripherieblock zugreifen wollen. Die Funktionsgruppen des ERTEC 400 sind im folgenden Blockschaltbild dargestellt: Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 12: Abbildung 2: Ertec 400-Block-Diagramm
In te rfa c e R E F _ C L K P C I-/L o c a l B u s Abbildung 2: ERTEC 400-Block-Diagramm Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 13: Betriebsmodi Des Eb 400
2.1.2 Betriebsmodi des EB 400 Über die Jumper J2.1/2 bis J2.9/10 können verschiedene Konfigurationen am EB 400 eingestellt werden. Die Jumper sind im Kapitel 8.2 beschrieben. Folgende Konfigurationseinstellungen sind am ERTEC 400 möglich: CONFIG(4) CONFIG(3) CONFIG(2) CONFIG(1) CONFIG(0) BEDEUTUNG (J2 1/2) -
Seite 14: Pci-Interface
Spätestens 1 sec. nachdem die Resetlogik inaktiv wird müssen diese PCI-Register konfiguriert sein, da ab diesem Zeitpunkt der Host die ersten Konfigurationszugriffe auf die Bridge durchführen kann. Um die Resourcen des Evaluation-Boards EB 400 optimal zu nutzen, sind die 6 BARs beispielhaft so parametrierbar: Bereich... -
Seite 15: Interruptsystem Des Eb 400
IRQ0_SP Steigende Flanke highpriorer IRT-Interrupt IRT-Switch IRQ1_SP Steigende Flanke lowpriorer IRT-Interrupt IRT-Switch IRT_API_ERR Steigende Flanke IRT-Synchronisationsfehler AHB_INT_L Steigende Flanke Von der AHB-PCI-Bridge Tabelle 4: IRQ-Interrupts Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 16: Host-Interrupts
Die folgende Tabelle zeigt die Zuordnung der IRT-Interrupts zu den PCI-Interrupts in Abhängigkeit vom SCRB-Register PCI_INT_CTRL Register. Wird das EB 400 in einem PC betrieben, dann darf INTB_N nicht beschaltet werden. Die Interrupts IRQ0_HP, IRQ1_HP und IRT_API_ERR sind Interruptquellen des IRT-Switch. -
Seite 17: Externes Memory-Interface (Emif)
2.1.10 Serielle asynchrone Schnittstellen Das EB 400 verfügt über eine RS232-Schnittstelle mit einem 9-pol. SUB-D-Stiftstecker. Es sind nur die Signale RxD und TxD herausgeführt. Die Schnittstelle kann über den Jumper J1 1/2 deaktiviert werden wenn das EB 400 z.B. im PC betrieben wird. -
Seite 18: General Purpose Interface (Gpio)
Das GPIO-Interface des ERTEC 400 besteht aus 32 I/Os die für verschiedenen alternativen Funktionen parametriert werden können. Die GPIO’s[31,30,1,0] können als interruptfähige Eingänge genutzt werden. Auf dem EB 400 sind die I/Os für verschiedene Funktionsgruppen voreingestellt. Werden die alternativen Funktionen genutzt, so müssen defaultmäßig eingeschaltete Treiber über Jumper deaktiviert werden. Die Defaulteinstellungen und die zusätzlich verfügbaren Alternativfunktionen sind in der folgenden Tabelle... -
Seite 19: Speicher Am Eb 400
Speicher am EB 400 Folgende Speichertypen stehen auf dem EB 400 zur Verfügung: 2.2.1 SDRAM-Interface Das SDRAM-Interface besteht aus 2 Bausteinen des Typs HYP39S25616DT-7.5 von Infineon. Speichergröße 64 MByte 32-Bit Datenbreite Taktfrequenz 50 MHz 2.2.2 SRAM-Interface Das SRAM-Interface besteht aus 2 Bausteinen des Typs KF3216U6M-EF700000 von der Fa. Samsung. -
Seite 20: Serielles Flash/Eeprom
Bit 0 = 1: Chipselect Inaktiv Bit 0 = 0: Chipselect Aktiv Tabelle 11: Adressen der seriellen Speicherbausteine im Betriebsmodus CPLD-Schnittstelle Auf dem EB 400 sind zwei CPLDs der Fa. Lattice vom Typ LC4256C integriert. Mit den CPLDs werden folgende Funktionen realisiert: NAND-Flash Ansteuerung ... -
Seite 21: Resetsystem Des Eb 400
2.4.1 Resettaster Das EB 400 verfügt über einen Resettaster der einen manuellen Reset des EB 400 auslöst. Der Resettaster kann im Stand-Alone-Betrieb zum Rücksetzen der Baugruppe verwendet werden. Wird der Resettaster im PCI-Betrieb aktiviert, dann kann der HOST während der aktiven Resetphase nicht auf das EB 400 zugreifen. -
Seite 22: Power-On-Reset Beim Betrieb Als Pci-Karte
Bootkonfiguration Flash-Boot 8 Bit Beim erstmaligen Hochlauf des EB 400 beginnt der ARM946E-S mit der Abarbeitung der Bootsoftware aus dem gesockelten Bootflash. Die Bootsoftware muss die im Boot-ROM abgelegten Konfigurationswerte in die Register der PCI-Bridge eintragen. Ein Eintragen der Werte kann aber erst durchgeführt werden, wenn der PCI-Reset inaktiv wird. -
Seite 23: Takt Für F-Timer
Abbildung 7: Übersicht Taktsystem des EB 400 2.5.4 Takt für F-Timer Auf dem EB 400 wird über einen der CPLDs ein F-Timer Takt von 1 MHz generiert. Dieser Takt wird mit einem separaten Clock generiert. Ethernetinterface des EB 400 Das EB 400 Ethernetinterface ist mit 4 RMII-PHYs ausgeführt. Alternativ besteht die Möglichkeit über zwei Steckverbinder externe MII-Ethernet-PHYs anzuschließen. -
Seite 24: Speicheraufteilung Eb 400
Speicheraufteilung EB 400 Im folgenden Kapitel wird der Adressraum des EB 400 aus Sicht der drei AHB-Master beschrieben. Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Zugriffe der Master auf die Slaves. AHB-Master-Slave-Kopplung Slave EMIF Local RAM INT-Control Slave 1 Slave 2... -
Seite 25: Detaillierte Speicherbeschreibung
8 kB 4000_0000 8kB physikalisch; 4000_1FFF Timer 256 Byte 4000_2000 32 Byte physikalisch; * imaged 4000_20FF Watchdog 256 Byte 4000_2100 28 Byte physikalisch; * imaged 4000_21FF Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 26: Tabelle 14: Detaillierter Speichersegmentaufteilung Im Eb 400
PCI-Bus 0.25 GB F000 0000 Drittes Master Fenster (Prefetchabele, gemappt auf PCI Bereich 0.75GB - 1GB) FFFF FFFF Tabelle 14: Detaillierter Speichersegmentaufteilung im EB 400 Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 27: Betriebsarten Des Eb 400
Tabelle 15: Defaultparametrierung der BARs für PCI-Host Durch die Defaultparametrierung hat der Host Zugriff auf das externe Flash (Selektiert über CS_PER0_N) des EB 400. Der Host kann dann die Programmierung des Flash mit eigener Applikation auf dem EB 400 durchführen. 4.1.2 Hochlauf des EB 400 mit programmierten Flash Erkennt die Bootsoftware nach dem Hochlauf ein gültiges Flashimage, dann werden die im Flash stehenden... -
Seite 28: Tabelle 17: Pci-Bridge Parameter Des Eb 400
0x01 Konfiguration durch AHB abgeschlossen der PCI- Master übernimmt die Steuerung Tabelle 17: PCI-Bridge Parameter des EB 400 Die AHB-PCI-Bridge Spezifikation und die zugehörige Registerbeschreibung ist im Dokument /6/ nachzulesen. Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten... -
Seite 29: Betrieb Des Eb 400 Im Stand-Alone-Mode
Betrieb des EB 400 mit programmierten Flash Ist im EB 400 ein programmiertes Flash vorhanden, so erkennt dies die Bootsoftware, die nach dem Hochlauf des EB 400 gestartet wird, anhand eines eingetragenen Flash-Image. Die Bootsoftware verzweigt dann sofort in die im Flash befindliche Anwendersoftware. -
Seite 30: Einstellungen Am Eb 400
0x7000_0020 0x0303_0000 Defaultvalue Tabelle 18: Voreinstellung der EMIF-Register am EB 400 CPLD am EMIF-Interface Das CPLD D40 am EMIF-Interface wird für Boot- und Konfigurationsmodi verwendet. Für die verschiedenen Zugriffe und Modi auf Bausteine stellt das CPLD verschiedene Register zur Verfügung. -
Seite 31: Tabelle 19: Registerbelegung Des Cpld Am Emif-Interface
VAL_BRD_ID Revision ID des Boardes (255 oder 31) CHIP_CONF1 0x3300_0078 Chip Config Chip Konfiguration CHIP_CONF2 0x3300_007C Board Config Board Konfiguration Tabelle 19: Registerbelegung des CPLD am EMIF-Interface Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 32: Stecker Des Eb 400
Stecker des EB 400 Für die Anschaltung zu externen Komponenten und Systemen stehen am EB 400 folgende Stecker zur Verfügung: PCI Schnittstelle oder alternativ 124 pol.-Leiterplatten-Direktstecker) LBU Schnittstelle für externen Host 124 pol.-Leiterplatten-Direktstecker) CPLD Programmierschnittstelle 1x8 pol. Stiftleiste) IO-Peripheriebus (X41-43 je 2x13 pol. Stiftleiste) ext. -
Seite 33: Pci-Schnittstelle
AD(13) Adresse/Daten AD(12) Adresse/Daten AD(11) Adresse/Daten AD(10) Adresse/Daten Masse Masse AD(09) Adresse/Daten AD(08) Adresse/Daten CBE_N(0) Command/Byte Enable AD(07) Adresse/Daten +3,3V Versorgung +3,3V Versorgung AD(06) Adresse/Daten Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 34: Lbu-Schnittstelle
Adressbus Bit 4 LBU_AB03 Adressbus Bit 3 Masse +3,3V Versorgung LBU_AB02 Adressbus Bit 2 LBU_AB01 Adressbus Bit 1 Masse Masse LBU_AB00 Adressbus Bit 0 Reserved +3,3V Versorgung Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 35: Programmierschnittstelle Cpld
Konfiguration für LBU-Mode am Jumper J2 einstellen Bootmode am Jumper J2 einstellen Programmierschnittstelle CPLD Die beiden PLD auf dem EB 400 können mit einem Programmieradapter parametriert werden. Beide PLDs sind per Daisy-Chain in Reihe geschaltet. Steckername: Steckertyp: 1x8 pol. Stiftleiste... -
Seite 36: Io Am Peripheriebus
IO am Peripheriebus Für eine Anbindung von externer Peripherie und Speicher an das EB 400 ist der komplette EMIF Peripheriebus an den Steckern X41 – X43 von extern zugänglich. Steckername: Steckertyp: 2x13 pol. Stiftleiste Signalname Bedeutung Versorgung A(0) Adresse A(1) -
Seite 37: Externe Dc-Spannungsversorgung
D(31) Daten Masse Tabelle 23: Pinbelegung der Stecker für IO-Peripheriebusschnittstelle Externe DC-Spannungsversorgung Im Stand-Alone-Betrieb muss das EB 400 über einen Stecker im Frontelement mit einer externen „DC- Spannungversorgung 6-9 V/1,5 A geregelt“ versorgt werden. Steckername: X207 Steckertyp: Mini DC-Power-Jack 3,5/1,3mm Pin-Nr. -
Seite 38: 4-Fach Ethernet-Switch
4-fach Ethernet-Switch Im EB 400 wird eine 4-fach RJ45-Buchse mit integrierten Magnetics verwendet. Die Belegung der einzelnen Buchsen entspricht der eines Switches (Downlink). Die integrierten Magnetics unterstützen Autocrossover – MDI/MDIX. Steckername: X211 Steckertyp: 4-fach RJ45-Buchse mit integrierten LEDs Steckerbelegung: Switch-Port (Downlink) Pin-Nr. -
Seite 39: Mii Ethernet-Schnittstelle
40 pol. Buchsen zur Verfügung, die mit ihren Abmessungen und Belegung dem MII-Anschlußsteckern entsprechen. In diesem Fall muss der ERTEC 400 im EB 400 auf MII-Mode konfiguriert werden und die RMII- Ethernet-Phys mit dem Jumper J1.7/8 in den Isolate-Mode geschaltet werden. Der ERTEC 400 unterstützt aber nur zwei MII-Ports. -
Seite 40: Tabelle 28: Pinbelegung Mii-Ethernet-Schnittstelle Port1
TXD1(3) Transmit Data Port 1 (3) COL_P1 Collision Port 1 CRS_P1 Carrier Sense Port 1 Versorgung 2,40 Versorgung 4,6,...38 Masse Tabelle 27: Pinbelegung MII-Ethernet-Schnittstelle Port1 Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 41: Trace-Schnittstelle
EXTRIG Pin8 Default werden diese beiden Signale nicht verwendet. Sollten Sie für Ihre Traceaufzeichnung diese beiden Signale benötigen, dann müssen Sie eine Umverdrahtung am Stecker X212 selbst durchführen. Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten... -
Seite 42: Jtag-Schnittstelle
Bedeutung Versorgung GPIO(0) GPIO (Interruptfähig) GPIO(1) GPIO (Interruptfähig) GPIO(3) GPIO GPIO(4) GPIO GPIO(2) GPIO GPIO(5) GPIO GPIO(7) GPIO Masse GPIO(6) GPIO Tabelle 30: Pinbelegung GPIO[7..0] Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 43: 7.11 Serielle Asynchrone Schnittstelle
Pins gemultiplext. Der UART1 ist zusammen mit dem RS232-Schnittstellentreiber direkt an einem 9 pol- SUB-D Stecker angeschlossen. Wird das EB 400 in einem PC betrieben, dann ist diese Schnittstelle nicht zugänglich. In diesem Fall kann die On-Board-Schnittstelle mit einem Jumper J1.1/2 deaktiviert werden. Die beiden UARTs sind zusätzlich an 2 Stiftleisten 2x5 pol. -
Seite 44: 7.12 Serielle Synchrone Schnittstelle
Transmit Frame Sync GPIO(18)/SSPRXD Masse GPIO(19)/SSPTXD Serial Data Out GPIO(20)/SCLKOUT Masse GPIO(21)/SFRMOUT Receive Frame Sync GPIO(22)/SFRMIN Masse GPIO(23)/SCLKIN (CS_SPI) Serial Data In Masse Tabelle 35: Pinbelegung SPI-Schnittstelle Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 45: Jumper Am Eb 400
Jumper am EB 400 Im EB 400 sind 4 Jumperstecker integriert. Mit den Jumpern werden verschiedene Modi und Selektionen von Funktionsgruppen auf dem EB 400 eingestellt: Auswahl des Bootmediums und Bootsoftware Auswahl der Konfiguration des ERTEC 400 Resetverhalten von verschiedenen Komponenten des EB 400 Aktivieren/Deaktivieren verschiedener Boardfunktion Die genaue Position der vier Jumperstecker ist im Kapitel x „Stecker am EB 400“... -
Seite 46: Beschreibung Jumper J2
J2.1/2 J2.1/2 – J2.3/4 – ARM mit 50MHz – ARM mit 100MHz – ARM mit 150MHz –reserviert Tabelle 37: Jumper J2 für Boot/Systemkonfiguration EB 400 Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 47: Beschreibung Jumper J3
Beschreibung Jumper J3 Mit dem Jumper J3 werden zusätzliche Boardfunktion auf dem EB 400 eingestellt. Steckername: Steckertyp: 2x8 pol. Stiftstecker Pin-Nr. Signalname Funktion1 = offen; 0 = zu J3.1/2 SPI Boot Offen = SPI Boot Mode 1 Zu = SPI Boot Mode 2 J3.3/4... -
Seite 48: Aufbau Des Eb 400
Aufbau des EB 400 Mechanischer Aufbau Das EB 400 kann entweder als PCI-Karte im PC oder mit einem externen Steckernetzteil „Stand Alone“ betrieben werden. Auf dem Board sind 4 Bohrungen angebracht, auf die die mitgelieferten Abstandshalter montiert werden. Front- und Anzeigenelement... -
Seite 49: 10 Sonstiges
System Control Register Block SDRAM Synchronous Dynamic RAM Standard Serial Peripheral Interface SRAM Static RAM Soft Real Time Software UART Universal Asynchronous Receiver / Transmitter Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3... -
Seite 50: 10.2 Literaturverzeichnis
ETM9 Technical Reference Manual (Rev. 2a) (ARM DDI 0157E) /16/ ETM Specification (ARM IHI 0014 H) /17/ PCI Local Bus Specification (Revision 2.2) /18/ PCI Bus Power Management Interface Specification (Revision 1.1) Copyright © Siemens AG 2010. All rights reserved. EB 400 Handbuch Änderungen vorbehalten Version 1.2.3...