Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Подключите свой тостер к Интернет!

Свернуть
X
Свернуть

  • Подключите свой тостер к Интернет!

    Компании EmWare и Motorola предлагают практические решения, соединяющие мир сети Интернет и нашу повседневную жизнь.
    Представьте, что…

    …ваша микроволновая или конвекционная печь может загрузить последний рецепт из сети Интернет и, когда Вы придете домой, удивить кулинарным шедевром …

    …ваш холодильник может определить, что молока мало, и автоматически заказать новую поставку из местного универсама…

    …если из-за плохого состояния здоровья Вы не можете лично проконсультироваться у специалиста с мировой известностью, который живет в Тимбукту, Вы можете включить домашний диагностический прибор и специалист сможет прочесть необходимую информацию на мониторе своего компьютера…

    …когда Вы в отпуске, местная метеостанция может передавать в Ваш садовый компьютер данные о том, необходимо или нет включать оросительную установку …

    …Вы можете позвонить по мобильному телефону и включить домашний кондиционер перед возвращением домой…

    Возможности бесконечны и, хотя эти мечты сегодня могут показаться фантастикой, технология воплощения мечты в действительность уже существует. Сотрудничество небольшой американской компании с названием emWare (http://www.emware.com/) и всемирно известной компании Motorola сделает все это возможным. Идея заключается в том, чтобы использовать сеть Интернет для обмена данными между встроенными прикладными системами. Существующие сегодня системные решения позволяют пользователям подключить бытовые приборы к сети Интернет и таким способом воспользоваться почти неограниченными возможностями этой сети.

    Если в первые годы развития Интернет был предназначен для обмена данными компьютеров, то сегодня все больше и больше интеллектульнх устройств, не основывающихся на ПК, подключают к самой развитой из сетей. Каждое такое отдельное устройство может быть названо сетевым или прикладным узлом. Прогнозы таковы, что к 2005 г. количество некомпьютерных пользователей сети Интернет значительно превысит число компьютерных (см. рис. 1).

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	1_9.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	12.0 Кб 
ID:	1476>
    Рис. 1. Прогноз роста количества устройств сети Интернет

    Все эти малые, разумные устройства, окружающие нас, имеют один общий узел - их сердце, а более точно - их мозг. Функции управления этими устройствами выполняют микроконтроллеры высокой степени интеграции, которые в большинстве случаев являются восьмиразрядными контроллерами. Чтобы подключить этот микроконтроллер к сети Интернет, необходимо в нем выполнить протокол обмена данными, который называется стеком протоколов TCP/IP. Обычно для выполнения этого протокола требуется мощный процессор, функционально полная операционная система и память большого объема. Восьмиразрядный контроллер будет перегружен такой работой, и его необходимо заменить более производительным (например, 32-разрядным). Конечным результатом такой замены были бы завышенные цены и ограниченное практическое применение такого бытового прибора с развитой логикой. Для обмена данными по сети Интернет требуется значительно более высокая производительность, чем необходимая для осуществления таких функций, как включение или выключение света или поджаривание хлеба. Корме того, для каждого устройства, подключенного к сети Интернет, требуется собственный адрес в сети, что быстро приведет к исчерпанию возможных адресов и необходимости замены существующей системы адресов. Представьте себе, как много тостеров используется сегодня!

    По всем вышеперечисленным причинам системное решение EmWare является новым шагом вперед: распределенная сеть, в которой индивидуальные узлы подключены к сети Интернет не непосредственно, а с помощью шлюза (рис. 2).

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	2_4.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	15.1 Кб 
ID:	1477>
    Рис. 2. Блок-схема распределенной сети с архитектурой emWare

    Этим шлюзом может быть персональный компьютер, если он есть в доме, или отдельный "черный ящик". Шлюз необязательно должен располагаться в доме, он может находиться на территории провайдера услуг Интернет. Узел может быть подключен к шлюзу посредством модема (рис. 3).

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	3_5.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	9.1 Кб 
ID:	1478>
    Рис. 3. Подключение узловых устройств к шлюзу у провайдера Интернет

    Во всех случаях функционирование узла ограничено "мини-сервером" - небольшой программой, которая требует весьма ограниченных ресурсов (обычно 1 кбайт ПЗУ и 30 байт ОЗУ). Эта программа, называемая emMicro, позволяет части микроконтроллера выполнять функции минисервера и просто интегрировать этот минисервер в большие устройства. С помощью emMicro можно осуществлять передачу результатов, переменных, функций и документов между двумя узлами или устройствами. Это стало возможным благодаря микрометкам, которые являются опорными точками для различных объектов в системе. Кроме того, необходимо обеспечить отсутствие конфликтов, если коммуникационные подпрограммы пытаются получить доступ к данным одновременно с основной программой. Микрометки emMicro распространяют носители гипертекстовых файлов через шлюзы Интернет, поскольку через шлюзы осуществляется доступ к любым узловым устройствам, подключенным к сети Интернет.

    Сеть Интернет используется как всемирная связь между шлюзом и пользователем. Поскольку узловые устройства соединены со шлюзом посредством упрощенной сети (на основе интерфейсов RS-232, CAN или даже модема беспроводной связи), среда передачи данных не критична. В качестве такой сети может использоваться локальная сеть компании. Программа emGateway функционирования шлюза отвечает не только за связь с прикладными узлами, но также работает со стеком TCP/IP, который необходим для подключения к сети Интернет. Если микроконтроллер, установленный в узле, имеет достаточную производительность, программы emGateway и emMicro могут выполняться в этом узле. Функции интерфейса пользователя могут выполняться программным обеспечением броузера (программы просмотра), которая работает на ПК. Такая реализация интерфейса предпочтительна поскольку большинство пользователей ПК имеют опыт использования подобной программы. Шлюз, который функционирует как HTTP-сервер, объединяет специальные Web-страницы, представляющие интерфейс пользователя (рис. 4). Таким образом, оригинальный интерфейс пользователя может быть скопирован в персональный компьютер и в нем проверен или скорректирован. Более того, для расширения функциональных возможностей оборудования, которое представляет этот узел, могут использоваться несколько Web-страниц.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	4_4.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	97.1 Кб 
ID:	1479>
    Рис. 4. Пример использования Web-броузера как интерфейса пользователя

    Конечно, доступ к прикладным функциям устройства можно получить без персонального компьютера. Например, мобильный телефон, поддерживающий протокол беспроводного доступа, может использоваться для доступа к устройству и управления им с помощью интерфейса пользователя. Электронная и голосовая почта, аппарат факсимильной связи или пейджер также могут использоваться для передачи команд управления домашним оборудованием. Дальнейшее применение предложенной технологии - это автоматизация промышленного производства. При этом сеть Интернет используется для мониторинга выполнения работ на промышленном предприятии. Соответствующие данные и параметры могут автоматически сохраняться в базе данных или группироваться в таблицу для дальнейшей обработки. Для поддержки этих интерфейсов пользователя, не ориентированных на использование броузеров, разработана библиотека доступа EMIT. Хотя в настоящее время существует много решений, аналогичных emWare, ни одно из них не пошло так далеко, чтобы обеспечить комплексное системное решение, учитывающее все аспекты, необходимые для управления оборудованием.

    Некоторые разработчики утверждают, что они могут выполнить совместимые с ТСР/IР стеки в восьмивыводном восьмиразрядном контроллере и таким образом подключиться к Интернет. Это утверждение вводит пользователей в заблуждение. Полный стек TCP/IP сложен и требует много ресурсов - значительно больше, чем имеется в таком микроконтроллере. Подробный анализ показывает, что доступ к этому "оптимизированному" стеку TCP/IP возможен только через специальный маршрутизатор (хост SLIP), через который микроконтроллер подключается к сети Интернет. Но это не прямое подключение, а решение, аналогичное emWire. Заметьте, что в emWire основной функцией микроконтроллера является управление оборудованием, а не передача данных. Благодаря запатентованной технологии микрометок (Microtag), функционирование в режиме передачи данных требует использования незначительной части имеющихся в микроконтроллере ресурсов, оставляя большую их часть свободной для выполнения прикладных задач.

    Пользователь может использовать многие из запатентованных emWire концепций и решений. Модули программного обеспечения, подобные emMicro, программы шлюза, интерфейсы пользователя и библиотеки доступа могут быть использованы в собственных разработках пользователя. По сети Интернет можно получить помощь инженеров по применению и специалистов из компании emWire. Используя эту помощь, можно сократить время разработки и выхода продукции на рынок по сравнению с выполнением собственной разработки. Дополнительным преимуществом является то, что система emWire основывается на официально признанных стандартах, и поэтому ее можно легко расширять.

    Как и в любых приложениях Интернет, в emWire большое внимание уделяется защите данных. Общие рекомендации таковы, что, полная система, состоящая из прикладного узла, интерфейса со шлюзом, шлюза, сети и интерфейса пользователя должна быть защищена настолько, насколько это возможно. И здесь могут помочь сотрудники emWare, специализирующиеся в области технологий Интернет.

    В США уже существуют компании, в которых эти концепции получили дальнейшее развитие. Компания emWire в сотрудничестве с AT&T предложила законченное техническое решение. Шлюз является частью сети AT&T, объединенной в коммуникационное аппаратное обеспечение, и не требует отдельного устройства для загрузки emGateway. Еще один пользователь, который успешно внедрил решение, - итальянская компания IPM. Эта компания является одним из крупнейших в Италии поставщиков переговорных кабин для телефонов-автоматов. Компания создала систему дистанционного опроса телефонов-автоматов, в которой использованы вышеупомянутые сетевые концепции, и таким образом значительно снизила стоимость обслуживания. Другим примером является компания Bell & Howell, которая встроила интерфейс с Интернет в свой оконечный сканер документов. Офисные коммуникации - это еще одна область, в которой emWare может эффективно использоваться. Системный администратор или специалист по обслуживанию может, не покидая рабочего места, опросить с помощью Web-броузера подобные устройства в зоне его обслуживания. Аналогичную концепцию можно использоваться для организации мониторинга автоматов продажи напитков, легкой закуски и мороженого.

    Для того, чтобы облегчить вход в мир встроенного Интернет, компании Motorola и emWare предлагают разнообразные наборы для начинающих. Одним из таких наборов является NET/08 (рис. 5). Он содержит полностью смонтированную аппаратную платформу, выполненную на базе микроконтроллера MC68HC908GP32 компании Motorola, и учебную версию программного обеспечения EMIT3.0. Набор продается по цене $99, и его можно заказать по сети Интернет: www.emstore.com/motorola.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	5_4.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	54.5 Кб 
ID:	1480>
    Рис. 5. Набор NET.08

    Программное обеспечение EMIT3.0 состоит из emMicro (сервер для микроконтроллера, предназначенный для управления объектом), программного пакета emGateway для шлюзов на базе ПК, emObjects, VisualCafe и библиотеки доступа EMIT для создания интерфейса пользователя. В набор также входит симулятор языка программирования C.

    Микроконтроллер MC68HC908GP32 с флэш-памятью, на базе которого создана платформа, является одним из новейших контроллеров компании Motorola. Снабженный высокопроизводительным ядром ЦП08, флэш-памятью объемом 32 кбайта и ОЗУ объемом 512 байт, этот контроллер общего назначения идеально подходит для управления прикладным узлом. Кроме того, он имеет достаточные ресурсы для реализации связи со шлюзом. Дополнительную информацию, спецификации, рекомендации по применению и бесплатно поставляемое программное обеспечение для разработки можно получить в сети Интернет: http://www.mcu.motsps.com/.

    Отличительной особенностью этого микроконтроллера является то, что программа исполняется из флэш-памяти, допускающей не менее 10000 циклов записи и стирания. Эта память может быть перепрограммирована по сети Интернет непосредственно во время выполнения прикладной программы! Такую возможность предоставляет поставляемая аппаратная платформа.

    Для тех пользователей, которым недостаточно параметров MC68HC908GP32, разработан более производительный набор для начинающих - NET.NOW. Он содержит аппаратную платформу, выполненную на базе RISC-микроконтроллера семейства MCORE компании Motorola. Этот микроконтроллер типа ММС2001 содержит высокопроизводительное 32-разрядное RISC-ядро, имеющее невысокую стоимость и низкое энергопотребление. Набор NET.NOW содержит также улучшенные программные пакеты emMicro и emGateway. Повышенная производительность этой платформы позволяет пользователю реализовать многозадачный режим, дополнительную фильтрацию и даже операционную систему реального времени (RTOS). Набор продается по цене $149 и заказать его можно также по сети Интернет: www.emstore.com/motorola.

    Время покажет, будет ли доминировать система emWare или иное аналогичное решение. Однако ясно, что концепция использования Интернет в нашей повседневной жизни будет развиваться. Для расширения использования сети Интернет в быту различные компании, ведущие работы в электронике и промышленности, сформировали альянс "Extend the Internet" ("Расширь Интернет"). Репутация компаний, участвующих в альянсе, говорит сама за себя.

    Статья подготовлена специалистом отделения микроконтроллеров компании Motorola, перевод Ермоловича А.В., ЭКиС
      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Метки статей

    Свернуть

    Меток пока нет.

    Новые статьи

    Свернуть

    • Стандартный параллельный интерфейс на PC
      admin
      Основным назначением интерфейса Centronics (аналог-ИРПР-М) является подключение к компьютеру принтеров различных типов. Поэтому распределение контактов разъема, назначение сигналов, программные средства управления интерфейсом ориентированы именно на это использование. Вто же время с помощью данного интерфейса можно подключать к компьютеру и другие внешние устройства, имеющие разъем Centronics, а также специально разработанные УС.

      Основным достоинством использования Centronics для подключения УС по сравнению с ISA является значительно меньший риск вывести компьютер из строя. Главный недостаток этого подхода - значительно меньшая скорость обмена. Назначение 36 контактов разъема Centronics приведено в таблице 1.

      Таблица 1. Назначение контактов разъемов Centronics

      1 /STROBE Out Strobe (Строб)
      2 D0 Out Data Bit 0
      3 D1 Out Data Bit 1
      4 D2 Out Data Bit 2
      5 D3 Out Data Bit 3
      6 D4 Out Data Bit 4
      7 D5 Out Data Bit 5
      8 D6 Out Data Bit 6
      9 D7 Out Data Bit 7
      10 /ACK In Acknowledge (Подтверждение)
      ...
      08.02.2017, 22:45
    • Современные микросхемы драйверов RS-485 фирмы MAXIM
      admin
      Журнал «Схемотехника» №10 2002 г.
      Олег Николайчук
      Целью настоящей статьи является ознакомление читателей с современными микросхемами драйверов сети RS485 фирмы MAXIM, их основными параметрами и особенностями.
      Интерфейс RS485 наиболее часто используется при создании современных локальных сетей различного назначения, как в промышленных изделиях, так и в любительской практике. Основными преимуществами интерфейса являются:
      • Относительно низкая себестоимость микросхем драйверов, что снижает стоимость аппаратной реализации сетевых диспетчеров, т.е. узлов связи между сетевой средой (линиями связи) и ядром станции (узла) сети, т.е. микроконтроллерной или микропроцессорной системой;
      • Использование в сетях на базе интерфейса RS485 всего трех проводов (третий, общий, не всегда является обязательным), что значительно снижает себестоимость всей системы, поскольку известно, что себестоимость сетевой среды современных локальных сетей практически всегда составляет более 60% от стоимости всей системы;
      • Микросхемы драйверов имеют малые габаритные размеры. Наиболее часто используются микросхемы, выполненные в корпусе DIP8 со стандартным расположением выводов, ставшим , промышленным стандартом. Микросхемы драйверов используют всего несколько дискретных элементов для цепей защиты, использование которых не является обязательным. Малые габаритные размеры микросхем драйверов и минимальное количество обвязки экономит площадь печатной платы, что также положительно сказывается на стоимости системы;
      • Современные микросхемы имеют достаточно низкое энергопотребление, многие из них при отсутствии активности в сети автоматически переходят в режим экономии, что снижает энергопотребление системы;
      • Современные микросхемы драйверов имеют повышенную нагрузочную способность. Если раннее большинство микросхем было насчитано на работу с 32 станциями, то современные модели обеспечивают нормальное функционирование до 256 станций;
      • В настоящее время выпускаются микросхемы в высокой предельной скоростью передачи. Это позволяет создавать высокоскоростные сети, и снижает количество ошибок в сети за счет улучшения формы передаваемого сигнала;
      • Драйверы интерфейса RS485 имеют достаточно простое управление. Особенности организации сетей, их схемотехника, способы управления доступом к каналу и примеры программирования достаточно описаны [1-11].
      • Микросхемы интерфейса RS485 выпускают многие фирмы мира [12]. Однако несомненным лидером в разработке и выпуске новых микросхем драйверов является известная фирма MAXIM [13]. В настоящее время фирма выпускает более 80 типов микросхем драйверов интерфейса RS485/422.
      Все микросхемы драйверов можно условно разделить на 4 группы: микросхемы с питанием +5 В, микросхемы с расширенным диапазоном питания от 3 до 5.5 В, низковольтные микросхемы с питанием 3.3 В и микросхемы со встроенной оптической изоляцией. Основные технические характеристики этих групп микросхем приведены в таблицах 1 — 4 соответственно.
      В приведенных таблицах приняты следующие обозначения:
      В колонке «Разрешение RxD»: P — обозначает, что управляющий вход приемника переключает его либо в открытое состояние, либо переводит его в режим энергосбережения, O — означает, что управляющий вход тоько включает/выключает приемник.
      В колонке «Режим»: H — означает полудуплексный режим, т.е. интерфейс RS485, F — обозначает полный дуплексный режим, т.е. интерфейс RS422.
      Прежде чем приступить к анализу таблиц, определим критерии отбора микросхем для последующего рассмотрения. Мы ставим своей целью ознакомление читателя с широко используемыми микросхемами интерфейса RS485 (но не RS422), т.е. с микросхемами, работающими в полудуплексном режиме, которые в колонке «Режим» имеют символ «H». У этих микросхем входы приемника объединены с выходами передатчика и образуют две линии приема/передачи, «A» и «B». Мы не будем рассматривать ряд микросхем, содержащих только приемники или только передатчики, поскольку их применение также весьма ограничено. И наконец, мы будем рассматривать только микросхемы, выпускаемые в корпусе с восемью выводами (кроме микросхем со встроенной оптической изоляцией и микросхем в корпусе 6/5/SO), как наиболее распространенные и используемые.
      Таблица 1. Микросхемы драйверов интерфейса RS485/422 с питанием +5 В
      ТИП Нали чие TxD Нали чие RxD Разре шение TxD Разре шение RxD Состо яние RxD Режим Быстро действие, Mbps Кол-во стан ций Защ ита ESD Пит ание, V Ток потре бления, mA Ток эко номии, чA Корпус
      MAX1481 1 1 NC F 0.25 256 - 5 0.3 0.1 10/µMAX
      MAX1482 1 1 O F 0.25 256 - 5 0.02 0.1 14/PDIP.300
      14/SO.150
      MAX1483 1 1 O H 0.25 256 - 5 0.02 0.1 8/µMAX
      8/PDIP.300
      8/SO.150
      MAX1484 1 1 NC F 12 256 - 5 0.3 - 10/µMAX
      MAX1485 1 1 - NC H- F 0.25 256 - 5 0.3 - 10/µMAX
      MAX1486 1 1 - NC H- F 12 256 - 5 0.3 - 10/µMAX
      MAX1487 MAX1487E 1 1 O H 2.5 128 -
      ±15kV
      5 0.23 - 8/µMAX
      8/PDIP.300
      8/SO.150
      MAX3040 4 0 - - - 0.25 - ±10kV 5 1 0.002 16/SO.150
      16/SO.300
      16/TSSOP
      MAX3041 4 0 - - - 2.5 - ±10 kV 5 1 0.002 16/SO.150
      16/SO.300
      16/TSSOP
      MAX3042B 4 0 - - - 20 - ±10 kV 5 1 0.002 16/SO.150
      16/SO.300
      16/TSSOP
      MAX3043 4 0 - - - 0.250 - ±10 kV 5 1 0.002 16/SO.150
      16/SO.300
      16/TSSOP
      ...
      08.02.2017, 22:45
    • Системный контроллер ввода-вывода для сопряжения шин PCI и ISA
      admin
      Журнал «Chip News» №6 2001 г.
      Ракович Н. Н.
      Мы уже беседовали на страницах журнала о продукции компании Winbond [Л.1], выпускающей широкую гамму разнообразных микросхем, начиная с памяти и микроконтроллеров и заканчивая приборами для мобильных средств связи и распознавания речи. Примерно в середине этого списка находятся ИС для компьютеров. В данной статье рассмотрим контроллеры ввода-вывода W83С553F и W83С554F, которые выполняет функции моста между шинами PCI и ISA. Тема эта должна быть интересна хотя бы уже потому, что смена поколений компьютеров требует от разработчиков встроенных плат с интерфейсом ISA стремительной модернизации оборудования, с тем, чтобы не потерять своих заказчиков.

      Терминология (более чем кратко)....
      08.02.2017, 22:45
    • Реализация последовательной асинхронной передачи данных в микроконтроллерах PIC
      admin
      Введение.
      Серия PIC16Cxx от Microchip Technology, Inc. - это второе поколение высокопроизводительных восьмиразрядных микроконтроллеров на базе EPROM. Некоторые микроконтроллеры из этой серии (например PIC16C71 и PIC16C84) не имеют встроенного последовательного асинхронного порта. Эта статья содержит описание последовательного асинхронного интерфейса ( полудуплексное RS-232 соединение ) с программной обработкой прерывания для микроконтроллеров PIC16Cxx. Эти микроконтроллеры могут работать на очень большой скорости, с минимальной длительностью такта 250нс ( при частоте 16МГц ). Для тестирования RS-232 режима предлагается использовать простой цифровой вольтметр / систему опроса данных ( Digital Volt Meter / Analog Data Acquisition Systems ) выполненный на PIC16C71, Этот прибор принимает команды от ПК и передает обратно восмибитные значения с выбранного АЦП канала.

      Реализация.
      Ниже приведено подробное описание реализации полудуплексного RS-232 интерфейса с программной обработкой прерывания для PIC16C71. В программе примера в качестве передающего выхода используется RB7, а для приема – RTCC/RA4. Конечно, и вход и выход соединяются через соответствующий преобразователь уровней сигнала RS-232 / ТТЛ. Описание преобразователя уровней напряжения дано в разделе Аппаратная часть.

      Режим передачи. Передающий режим в программе напрямую связан с и...
      08.02.2017, 22:45
    • Простой конвертер RS-232-TTL
      admin

      Журнал «Схемотехника» №1 2000 г.
      Александр Нечаев
      При разработке различного рода электронных устройств с использованием микроконтроллеров очень часто оказывается полезной возможность подключения их к персональному компьютеру через последовательный порт. Однако напрямую это сделать невозможно, поскольку по стандарту...
      08.02.2017, 22:45
    • Программирование портов ввода/вывода LPT и ISA
      admin
      Данный материал основан на моём (его) личном опыте работы с материнской платой неизвестного (нет, не солдата) производителя. Чипсет - SIS. Если вдруг в Вашем случае дело будет обстоять другим образом, напишите мне. Также хочу сразу предупредить - я не профессиональный программист!!! Поэтому не ругайте меня за отсутствие проф. терминов, может быть кривых объяснений или ещё каких недочётов,...
      08.02.2017, 22:45
    Обработка...
    X