ARM7 & FPGA – KP995

Die KP995 ist ein FeldBus-Gateway, welches für die Hutschienen Montage in einem Schaltschrank konzipiert ist. Es wurde in Zusammenarbeit mit dem Kunden komplett von Meng Engineering entwickelt.

Die KP995 besteht aus folgenden Subsystemen:

Das Gehäuse (e-drawing.zip)

Das Gehäuse wurde in Zusammenarbeit mit dem Unterlieferanten in moderner 3D Konstruktionstechnik realisiert. Die 2D Daten der einzelnen Baugruppen wurden als Basis-Information in das 3D System übernommen.

Das Gehäuse wird in klassischer Fertigungsweise für kleinere Serien mit Hilfe der Laser-, Biege- und Stanztechnik produziert. Werkzeuge für die Herstellung des Gehäuses wurden keine entwickelt.

Die Kommunikations Baugruppe. Diese umfasst folgende Subsysteme:

- Speisung, galvanisch getrennt 24V DC/DC 6Watt Leistung.
- Einen MVB/AF100 Kommunikations-Knoten mit einer optischen Schnittstelle - Glasfaser 3MBit, und eine Koaxschnittstelle.

- Drei 100Mbit LVDS Schnittstellen (RJ45), sowie ein DPM - 7KB. Das FPGA - Xilinx Spartan 2 200K, beinhaltet das DPM, die Encoder/Decoder Systeme für die 100MBit LVDS Ports, und die Bus-Schnittstelle für das ARM7 System. Das FPGA-Design ist komplett in VHDL beschrieben.

Die Rechner-Baugruppe. Diese ist als ARM7 System mit integriertem MAC und Buskontroller realsiert. Das System besteht aus folgenden Komponenten:

- ARM7 32Bit RISC mit integrierter Peripherie inkl. 10/100 MBit Ethernet MAC.
- 16 MB externes SDRAM (32Bit)
- 2 MB Flash
- 1 RJ45 Ethernet Port (LAN) 10/100 MBit.
- 2 Serielle Schnittstellen
- 1 Lokalbus-Schnittstelle für die Verbindung zur Kommunikations-Baugruppe.
- LED's zur Anzeige des Betriebsstatus.

Das Programm und die Daten für die Konfiguration – XML - sind komprimiert im Flash abgelegt. Diese werden beim Aufstarten in das externe SDRAM geladen und dekomprimiert. Das Programm läuft danach aus dem SDRAM Speicher. Das Design ist als reines 3.3Volt System realisiert. Der Leistungsverbrauch der Rechner-Baugruppe im Betrieb beträgt ~1 Watt - CPU Takt 33MHz.

Die Software:

Die Software wurde auf Basis des Developement Kits von Netsilicon entwickelt.
Es stehen ein RTOS - ThreadX - zur Verfügung, sowie ein lauffähiger TCPIP Stack, ein Webserver, ein FTP-Server etc. Die Firmware - Treiber - wurde von Meng Engineering geschrieben. Die gesamte Applikations-Logik wurde beim Kunden selbst entwickelt.

Gateway für die Firma ABB Druckereien : www.abb.ch