Всем любителям Z80

[Alexey Popov (2:5066/314.25)]

FromNet: Cheboksary (Chuvashia_Net)

ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД ДДї
ію Форварднул Alexey Popov (2:5066/314.25)
ію Ария : pi.local
ію От : Alexander Karpenko, 2:5066/314.13 (Вос Дек 17 2006, 12:55)
ію Кому : All
ію Тема : Всем любителям Z80
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД ДДЩ
ЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯ ЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯ ЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯЯ Я
Привет All!

ZiLOG eZ80: Webserver в действии

В течение ряда лет ZiLOG анализирует требования индустриального рынка, на
котором микроконтроллер Z80 является одним из признанных фаворитов. Стремление
к микроминиатюризации рождает сегодня зачастую сильно урезанные решения. Гибкие
стандарты Интернет изменяются в мире микроконтроллеров до неузнаваемости,
появляются tiny-, nano-, pico-версии, которые по сути своей являются всего лишь
игрушками. Фирма ZiLOG создала Интернет-процессор, который способен решать
реальные задачи управления устройствами в сети, снабдив его полноценными
версиями межсетевых протоколов, согласно стандартам RFC.

Однокристальный Веб-сервер eZ80 способен хранить полноценный Вебсайт. Тем самым
задачи удалённого управления в системах бытового и промышленного назначения
становится возможным решать с помощью привычного Интернет-браузера. Как,
например, манипулировать рукой робота (рис. 1), нажимая кнопки на экране и
вводя текстовые команды, которые затем будут отправлены по каналу Ethernet на
Вебсервер, управляющий роботом.

В статье рассматриваются функциональные возможности процессора и средства
разработки программного обеспечения, в числе которых библиотеки поддержки
сетевых протоколов и демонстрационная плата Вебсервера на базе eZ80190.
Оснастка процессора

Процессор eZ80190 обладает широким и поистине уникальным набором периферийных
устройств. 6 таймеров, блок обработки сигналов, универсальный блок
последовательных интерфейсов и 32 линии ввода/вывода делают его передовым
коммуникационным контроллером. Сигналы выбора кристалла и генератор задержек
позволяют подключать различные типы памяти и внешних устройств. Линейное
пространство памяти размером в 16 МБ позволяет практически безгранично
расширять этот набор. Отладочный интерфейс существенно облегчает разработку
приложений. Рассмотрим всё в деталях.

Таблица 1.
CS,WSG WDT PLL
32 I/O 50 МГц 6x16 бит таймеров
2 ПДП eZ80 УАКК

2 UZI (UART, SPI, I2C)

Характеристики процессора

* 50-МГц процессор:
o повышенная производительность CPU, совместимость с ядром Z80,
расширенный набор команд
o оптимизированная конвейерная архитектура;
o 24-разрядные регистры и АЛУ;
o 6 16-разрядных таймеров;
o 8 Кб статического ОЗУ;
o рабочее питание 3,3 В;
* 40-разрядный накапливающий умножающий блок (умножающий аккумулятор):
o аппаратное умножение 16x16 разрядов;
o два входных потока в 1-Kб ОЗУ;
* линейное пространство адресуемой памяти (16 МБ), 24-разрядная шина
адреса;
* 4 линии выбора кристалла памяти;
* генератор задержек на шине;
* 2 канала DMA;
* 2 универсальных асинхронных последовательных интерфейса, режимы UART,
SPI, I?C;
* 32 линии ввода/вывода c генерацией прерываний;
* сторожевой таймер;
* экономичный 100-выводной корпус.

Универсальный интерфейс ZiLOG (UZI)

Каждый из двух UZI содержит аппаратные реализации трёх последовательных
интерфейсов (SPI, UART, I?C), регист-ры управления и задающий генератор.

Генератор состоит из 16-разрядного счётчика, двух 8-разрядных регистров
начальных значений и логиче-ского дешифратора; модуль UART выполняет все
функции асинхронного последовательного обмена данными. Он содержит FIFO-буферы
размером 16 байт для организации как передающей, так и принимающей очереди. SPI
представляет собой синхронный интерфейс для подключения нескольких устройств
SPI. Модуль может работать в режиме ведущего или ведомого устройства. Блок I?C
обеспечивает четыре режима работы: передающий ведущий, принимающий ведущий,
передающий ведомый и принимающий ведомый.

ОЗУ

ОЗУ на кристалле состоит из 8 Кбайт памяти общего назначения и 1 Кбайт памяти
для умножающего аккумулятора. Возможно отключение обоих блоков памяти, а также
перемещение их в верх-ний логический диапазон адресов.

ПДП.

В процессоре реализованы два канала прямого доступа к памяти. Каждый канал
имеет отдельный набор управляющих регистров. Передача данных происходит в
пакетном режиме или в режиме займа тактов.

Выбор кристалла.

eZ80 имеет четыре сигнала выбора кристалла. Каждый из них может быть
использован для адресации памяти или устройств ввода/вывода. Диапазон
адресуемой памяти программируется индивидуально с шагом 64 Кб.

Таймеры.

Шесть 16-разрядных таймеров доступны для использования в процессоре. Каждый
таймер имеет также 4-разрядный предделитель.

ZDI.

ZiLOG Debug Interface реализует функции модуля внутрисхемной эмуляции на
кристалле. ZDI позволяет пользователю посредством отладочного устройства
выполнять программу процессора в пошаговом режиме, получать данные о регистрах
и содержимом памяти и изменять их.

Умножающий аккумулятор.

Этот блок Вебсервера eZ80 выполняет функции, обычно возлагаемые на цифровой
процессор сигналов. Он обладает следующими свойствами:

* 16-разрядный умножитель передаёт 32-разрядное значение в сумматор.
40-разрядный сумматор накапливает сумму произведений;
* ОЗУ содержит два пространства операндов, называемые X и Y. В каждом
пространстве организованы два порта чтения, один порт используется для записи
операндов с шины процессора, другой порт используется аккумулятором для
выполнения операций. Такая конфигурация позволяет одновременно поставлять
значения для вычислений и пользоваться производимыми результатами;
* для управления умножающим аккумулятором предоставляется набор регистров.

Вебсервер в микроконтроллере

Одной из пилотных разработок на базе eZ80 стал модуль SKIA фирмы Webolution,
Munchen. Модуль позволяет разрабатывать и выполнять программу Вебсервера,
общаться с другими модулями, передавая пакеты TCP/IP в среде Ethernet,
отправлять страницы HTML по клиентским запросам от браузеров Интернет. Ядро
содержит 128 Кб ОЗУ, 512 Кб FLASH, часы реального времени, 4-канальный АЦП, 1
канал ЦАП, асинхронный и синхронный интерфейсы. Плата размером 5x5 см (рис. 2)
обладает, таким образом, возможностями сервера.
Традиционно применение микроконтроллеров основывалось на схеме, в которой
несколько управляемых устройств связывались с главным компьютером, передавая
ему данные о контролируемом процессе, предоставляя возможность их обработать,
ожидали дальнейших распоряжений. Компьютер обладает пользовательским
интерфейсом, с помощью которого осуществляется управление сетью
микроконтроллеров. Hедостатком такого подхода является необходимость разработки
всей системы коммуникаций, протоколов и прикладных программ от начала и до
конца. Современный подход заключается в понятии Embedded Internet.
Embedded Internet

Преимущества технологии, описываемой в этом разделе, заключаются в двух
основных тезисах:

1. Использование общепринятых коммуникационных стандартов, положенных в
основу Интернет.
2. Сокрытие низкоуровневых стандартов от пользователя, обеспечение его
программным интерфейсом к предоставляемым сервисам.

ZiLOG предоставляет разработчикам компилятор C, стек коммуникационных
протоколов, созданный компанией MetroLink специально для процессора eZ80. Стек
поставляется в виде библиотеки с соответствующим программным интерфейсом.
Пользователь работает на уровне вызовов служб Интернет и обработки параметров
запросов этих служб и, в общем случае, его не интересуют детали нижних уровней
реализации. При этом время разработки серверных решений оказывается существенно
малым, и затраты труда программиста также невелики.

Таким образом, сам по себе процессор не решает обеих задач, он обеспечивает
полный набор характеристик и возможностей для осуществления этого решения.
Задачи решает поставляемое программное обеспечение, реализующее стандартный
стек TCP/IP протоколов и драйверы Ethernet. ZiLOG предоставляет не только
мощный процессор для управления промышленным производством, но и выходит на
рынок с решением, основанным на стандартах, реализованном в стандартных
интерфейсах, проверенном и удобном для большинства пользователей.
Стек TCP/IP

В состав средств разработчика eZ80 входит библиотека поддержки стека протоколов
TCP/IP. Hабор реализованных протоколов насчитывает UDP, DHCP, HTTP, FTP, ARP,
RARP, PPP, ICMP, SNMP и Telnet. Стеку дано название IPWorks. Фактически имеется
готовое решение, обеспечивающее для процессора интеграцию в Internet и
возможность разработки сетевых приложений. Остаётся лишь снабдить сервер
комплектом гипертекстовых страниц. Каждое соединение выполняется под
управлением операционной системы реального времени, обеспечивается как минимум
8 одновременно обрабатываемых запросов, кроме того система может выполнять
локальные задачи. Спектр применений eZ80 - объединяемые в сеть системы бытового
и промышленного управления.

Демонстрационная плата

ZiLOG выпускает набор разработчика для процессора eZ80. В его состав входит
демо-плата, которая специально выполнена для работы в качестве Вебсервера (рис.
3). Плата содержит контроллер доступа к среде Ethernet (MAC) и коннектор RJ45,
консоль для подключения терминала для использования в качестве
пользовательского интерфейса операционной системы, модем в качестве второго
интерфейса, 1 Мб ОЗУ и 1 Мб FLASH.
В перепрограммируемое ПЗУ записана работающая операционная система с
выполняемым примером Вебсервера, демонстрирующим основные функции и возможности
библиотеки TCP/IP. Среди них доступ к страницам кода HTML, выполнение
JavaScript, апплетов Java, а также обработка запросов GET и POST протокола
HTTP. Кроме того, в память загружено программное обеспечение для
программирования FLASH-памяти. Оно позволяет записывать готовые версии
вебсервера в постоянное запоминающее устройство и исполнять оттуда в качестве
самостоятельной независимой программы, не требующей дополнительных устройств
для своей работы.

Среди примеров программ разработчик получает сведения об использовании
последовательных портов и открытии сокетов TCP/IP - TCP/UDP.

В процессе разработки программного обеспечения для Вебсервера, демонстрационная
плата используется в следующей комбинации со средствами разработки. Hа
персональном компьютере разработчика устанавливается программная оболочка ZiLOG
Development Studio. К последовательному порту ПК подключается отладочный
интерфейс ZPak. Интерфейсный блок подключается к соответствующему разъёму,
предусмотренному на плате. Выход консоли на плате подключается к
последовательному порту терминального компьютера. Теперь достаточно обеспечить
напряжение питания 9 В, и сборка в целом готова к работе.

Операционная система предоставляет сведения о конфигурации Вебсервера, о
процессах, выполняемых eZ80, о доступных устройствах и текущем времени, а также
поддерживает ряд других специальных команд.

Для контроля работы сервера в самостоятельном режиме к нему можно подключать
модуль жидкокристалличекого индикатора (рис. 4). Кроме того, предоставляются
примеры программного обеспечения, демонстрирующие методы создания и
использования сокетов для отладки и организации командных интерфейсов работы с
сервером.

Резюме

ZiLOG представляет микроконтроллер eZ80, а вместе с ним - полное решение для
построения пользовательских вебсерверов, способных управлять промышленными
установками и локальными сетями. Решение основано на использовании стандартных
протоколов стека TCP/IP и обеспечивает доступ к серверу посредством стандартных
пользовательских программ для Интернет, таких как Internet Explorer или
Netscape. Разработчик обеспечивается полным комплектом демонстрационных и
отладочных средств, сеть офисов ZiLOG предоставляет техническую поддержку.

Литература

1. Продукция ZiLOG представлена на вебсайте компании: http://www.zilog.com.
2. Вебсайт фирмы Gamma: http://www.gamma.vyborg.ru.

Источник: http://www.chipnews.ru/html.cgi/rubrikator/telecom/4_0109.htm

Пока!
-+- Мир и так мал, а зачем войны?
+ Origin: Электроны бегут, а жизнь стоит... (2:5066/314.13)
ЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬ ЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬ ЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬЬ ЬЬ
Привет All!


Пока!

---

[Advertiser]