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Technologien und Technik

Link Network Protocol – für Einsteiger

falls Ihre Applikation es verlangt, dass 2 oder mehr Geräte über evtl. längere Entfernungen miteinander kommunizieren und das Datenaufkommen über eine RS-485 Schnittstelle (115200 Bit/s … 10 MBit/s) abgewickelt werden kann, so ist ein Blick in die Spezifikation des  Link Network Protocol via RS-485 sicherlich lohnend. Wir haben viel Wert darauf gelegt ein schlankes, leicht verständliches und einfach implementierbares Protokoll zu entwickeln, welches im Feld eine schnelle und sichere Installation und Fehlersuche erlaubt

  • die Spezifikation umfasst weniger als 40 Seiten
  • ein Development Kit (incl. C-Code) sowie Development Board sind verfügbar
  • die zusätzlichen Stückkosten für die Serienfertigung sind äußerst niedrig
  • der Zeitaufwand und die Kosten für die Implementierung sind gering

Anforderungen

die Anforderungen an Ihr künftiges Design beschränken sich darauf, dass ein Prozessor mit DMA-Fähigkeit verwendet wird und dieser:

  • eine UART Schnittstelle zum Anschluss von RS-485 Schnittstellentreibern bereitstellt, falls Sie lediglich 2 Teilnehmer verbinden möchten
  • zwei UART Schnittstellen zum Anschluss von RS-485 Schnittstellentreibern bereitstellt, falls Sie eine beliebige Anzahl von Netzwerkknoten in Linien- oder Ring-Topologie verbinden möchten
  • drei UART Schnittstellen zum Anschluss von RS-485 Schnittstellentreibern bereitstellt, falls Sie eine beliebige Anzahl von Netzwerkknoten in Linien-, Ring- oder Baum-Topologie verbinden möchten

RS-485 Kommunikation

bei der traditionellen Kommunikation über RS-485 Bussysteme sind folgende Punkte während einer Installation bzw. Erweiterung des Systems zu beachten:

  • Busabschluss-Widerstände, “irgendwo” am  Ende des Busses, geklemmt, per Steckbrücke oder per Software-Setup
  • Adressierung der Teilnehmer, per Steckbrücke oder per Software-Setup
  • Leitungs- und Stichleitungs-Längen
  • schwierige Identifikation defekter Übertragungsstrecken/Busteilnehmer

Dies führt zu einer einer oft zeitaufwendigen und fehleranfälligen Installation und Wartbarkeit

Das Link Network Protocol via RS-485 hingegen:

  • basiert auf Punkt zu Punkt RS-485 Verbindungen. Der Busabschluss ist auf jeder Schnittstelle im Gerät bereits ab Werk integriert und aktiviert, er bedarf keinerlei Konfiguration
  • adressiert Geräte aufgrund einer bei der Herstellung vergebenen eindeutigen ID-Nummer
  • ermöglicht eine schnelle und eindeutige Identifizierung von Kommunikationsfehlern durch eine Visualisierung über LED’s am Gerät sowie durch interne Fehlerzähler

Dies gewährleistet die schnelle und sichere Installation und Inbetriebnahme sowie einen robusten Betrieb des Netzwerkes

Kosten

die Kosten für eine Implementierung einer Kommunikationsschnittstelle summieren sich aus folgenden Teilen:

  • Hardware (MCU mit seriellen Schnittstellen und DMA, RS-485 Treiber)
  • Nutzungsrechte
  • Entwicklungs-Werkzeuge
  • Entwicklungsaufwand

Bei einer nicht gewerblichen (nicht kommerziellen) Nutzung fallen lediglich Stückkosten für die zusätzliche Hardware auf der Baugruppe an, die Nutzung der Spezifikation ist frei. Optional kann ein Software Development Kit erworben werden, welches die Nutzung des enthalten Quellcodes für nicht gewerbliche Zwecke gestattet und auch die Zuteilung  einer Herstellerkennung beinhaltet, die Kosten hierfür belaufen sich auf ca. 80€

Im Falle der gewerblichen (kommerziellen) Nutzung fallen Kosten für die Einräumung eines Nutzungsrechtes der Spezifikation in Höhe von 99€ an, hierin enthalten ist auch bereits die Zuteilung einer Herstellerkennung. Alternativ kann ein Software Development Kit erworben werden, welches die Einräumung eines Nutzungsrechtes der Spezifikation und des enthaltenen Quellcodes sowie die Zuteilung einer Herstellerkennung umfasst, die Kosten hierfür belaufen sich auf ca. 420€. Zusätzlich fallen in beiden Fällen jeweils Stückkosten für die zusätzliche Hardware auf der Baugruppe als auch die Einräumung  eines Nutzungsrecht für einen Netzwerkknoten in Höhe von ca. 0,05€ an. Die zusätzlichen Kosten für die Integration einer Kommunikationsschnittstelle auf Basis des Link Network Protocol belaufen sich somit auf ca. 0,05€, bei einmaligen Investitionskosten von 99 bzw. 420€

Ein Development-board ist verfügbar. Die Nutzung bestehender Hardware ist möglich, sofern die oben genannten Anforderungen erfüllt werden können

Beide Software Development Kits beinhalten bereits einen 12-monatigen Update Anspruch auf den enthaltenen Quellcode. Die Verlängerung des Anspruchs um jeweils weitere 12-Monate ist durch Kauf einer Update-Lizenz möglich

Der Entwicklungsaufwand ist gering da lediglich eine bestehende Spezifikation und Quellcode in das Produkt zu integrieren sind

 

 

Vernetzte Systeme

 

Stand

zur Vernetzung von Automations- und Steuerungssystemen wurden in den den letzten Jahrzehnten vielfältige Lösungsansätze entwickelt und auf dem Markt etabliert. Allerdings stellen diese Systeme hohe Anforderungen an Ihre Entwickler sowie das Installations- und Wartungspersonal. Zudem ist die Spezifikation und Technik dieser Systeme oftmals nicht vollständig transparent und aufgrund dessen auch nicht beliebig wart- und erweiterbar. All dies führt letztendlich zu einer eingeschränkten Systemlebensdauer, verringerter Systemverfügbarkeit und hohen Betriebskosten

Wir möchten Ihnen hier eine Lösung aufzeigen, welche mit dem Ziel entwickelt wurde als weitgehend offenes System den Bedarf der Nutzer bestmöglich, effizient und mit hoher Investitionssicherheit abzudecken

Proprietäre Systeme

die Märkte der Automatisierungstechnik, werden traditionell von mehr oder minder proprietären Systemlösungen bestimmt. Dies sorgt für eine oft weitgehende Bindung des Kunden an das jeweilige System, eine vielfältige Systemlandschaft und die stetige Generierung von neuen, “besseren” Systeme, da die bestehenden oft über die Grenzen der Leistungsfähigkeit belastet sind oder schlicht keine Ersatzteile oder Fachwissen mehr zu dem bestehenden System vorhanden ist

Hierdurch ist:

  • der Preis für Einsatz und Unterhalt eines Systems auf einem hohen Niveau
  • Drittanbietern der Zugang zum System stark erschwert
  • dem Endkunden der vollständige Einblick in sein System und seine Datenwelt verwehrt
  • die Erweiterbarkeit des Systems durch Nischenprodukte unmöglich
  • die Bewertung der Wirksamkeit der Schutzmechanismen vor Missbrauch und Manipulation nicht möglich, wobei die Schützbarkeit eines solchen, proprietären, Systems prinzipiell fraglich erscheint

All dies führt zu einer starken Segmentierung des Marktes und bei vielen potentiellen Kunden, z.B. im Bereich der privaten Gebäudeautomatisierung zu mangelnder Akzeptanz dieser proprietären Systeme

Offene Systeme

kennzeichnen sich durch eine vollständige Offenlegung der zugrunde liegenden Spezifikation des Kommunikationsstandards aus. Es besteht die Möglichkeit und das Recht für Jedermann kompatible Produkte zu verwenden, zu erzeugen und zu vertreiben. Hierdurch wird die Verbreitung des Systems gefördert und eine stetige Weiterentwicklung durch die Arbeit unabhängiger Entwicklungsteams auf gemeinsamer Basis gewährleistet. Spezielle Halbleiter oder geschlossene Software-Bibliotheken werden nicht eingesetzt.

Allerdings ist die Koordination der Entwicklung unter Einhaltung der Kompatibilität problematisch und bedarf der Installation einer kontrollierenden Instanz

Link Network Protocol

Hierbei handelt es sich um ein weitgehend offenes System, welches eine nicht kommerzielle Nutzung uneingeschränkt ermöglicht und fördert. Die Veröffentlichung der Spezifikation erfolgt unter folgender CC-Lizenz

Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung – Nicht kommerziell – Keine Bearbeitungen 4.0 International Lizenz

Eine kommerzielle Nutzung ist durch den Erwerb der entsprechenden Nutzungsrechte jederzeit möglich

Warum wurde diese Art der Lizenzierung gewählt?

  • Die Durchsetzung eines Standards erfordert eine Koordination des Entwicklungsstranges. Eine einheitliche und kompatible Implementierung wäre unmöglich, falls mehrere Versionen des Standards von verschiedenen Urhebern gleichberechtigt existierten
  • Jedermann der das System für private, nicht kommerzielle Zwecke erweitern möchte ist in seinem Tun und Handeln vollkommen frei, solange er die Ergebnisse nicht kommerziell verwertet
  • die bei kommerzieller Nutzung zu entrichtenden Kosten sind Stückzahl abhängig, gering und gut kalkulierbar
  • Nur eine aktuelle und aktiv gepflegte und erweiterte Spezifikation gestattet die Entwicklung kompatibler Komponenten auf der jeweiligen Höhe der Zeit. Die Schaffung und Pflege der Spezifikation erfordert zeitlichen Aufwand
  • Betrieb und Lebensunterhalt benötigen monetäre Einnahmen um eine gesicherte Existenz zu gewährleisten

Wie entwickelt sich die Spezifikation weiter?

  • Rückmeldungen aus der Anwenderschaft werden im Blog veröffentlicht, zur Diskussion gestellt und unter dem Vorrang des Erhaltes einer schlanken Spezifikation in diese aufgenommen
  • eine Fortschreibung der Spezifikation soll 2-mal jährlich oder bei dringendem Bedarf erfolgen

Wo ist die Spezifikation erhältlich?

eine Kopie der Spezifikation ist hier verfügbar

 

Noch ein “Kabel-Salat”?

Blume

diese Frage haben wir uns natürlich auch gestellt, als die angestrebten Ziele mit den verfügbaren Mitteln offensichtlich nicht zu erreichen waren.

 

CAN, LON, RS-485, Ethernet, Modbus, MS/TP, IP, … ?

ja, wir haben uns das alles genau angeschaut, aber die Vorgaben waren damit in vollem Umfang nicht zu realisieren. Somit haben wir für Sie und uns etwas ganz Neues entwickelt – basierend auf bewährter Technik, neu durchdacht, schnell durchschaubar und anwendbar. Und mit einem fairen und offenen Geschäftsmodell versehen

 

Falls Ihre Anwendung etwas mit der Vernetzung von einzelnen Geräten oder Systemen zu tun hat, und Sie mit den bestehenden Lösungen an Grenzen stoßen, so lohnt es sich für Sie folgende Seiten zu besuchen:

 

Be smart !

Genug Raum und Performance für Ihre Ideen und Applikationen.

 

Technologie

 

durch die Vernetzung von technischen Geräten ist es möglich Systeme hoher Leistungsfähigkeit zu schaffen. Voraussetzung hierfür ist die Verfügbarkeit eines robusten und preiswerten Kommunikationsstandards, sowie die offene, freie, Verfügbarkeit der zur Implementierung notwendigen Spezifikation und Werkzeuge

Wir bieten eine einfach zu implementierende Technologie, sowie zugehörige Werkzeuge,  auf deren Basis ein verteiltes und vernetztes System einfach, effizient und transparent implementiert werden kann

Wir möchten hierdurch Märkte und Anwendungen erschließen, welche bestehenden Systemen aufgrund ihrer Komplexität und ihren proprietären Eigenschaften verschlossen sind

Zielmärkte hierfür sind:

  • Regelungs- und Steuerungstechnik
  • Gebäudeautomation
  • Alarm- und Sicherungssysteme

Link Network Protocol

hierbei handelt es sich um einen weitestgehend offenen Kommunikationsstandard.

  • ein verteiltes System bestehend aus Knoten und Übertragungsstrecken mit auf Nachrichten basierendem Protokoll
  • keine speziellen Übertragungsleitungen oder Halbleiter
  • große Entfernungen und eine hohe Anzahl von Teilnehmern sind problemlos realisierbar
  • jeder Knoten stellt eine Gateway Funktionalität zur Verfügung

die Spezifikation für das Link Network Protocol ist für Jedermann offen verfügbar und einsehbar.

Eine nicht kommerzielle Implementierung und Nutzung der durch die Spezifikation beschriebenen Funktionalitäten ist gestattet und ausdrücklich erwünscht

Für die kommerzielle Nutzung oder Verwertung stellen wir Spezifikation und lizenzierten Quellcode in Form von Entwicklungspaketen gegen Entgelt zur Verfügung

Smart Devices Messages Network

Link Network Protocol basierende Netzwerke können über Hostrechner sehr einfach zu größeren Systemen gekoppelt und ausgebaut werden. All das kann in einer sehr flachen und transparenten Struktur erfolgen, die über Web-basierte Anwendungen bedient und visualisiert werden kann.

ToolChainSTM32

die zur Entwicklung eines Netzwerkteilnehmers notwendigen Werkzeuge sind in hoher Qualität und Vielfalt erhältlich. Wir stellen eine Anleitung bereit, welche die Einrichtung einer Open-Source basierten, komfortablen, kompletten und kostenfreien Umgebung detailliert beschreibt

 

All dies stellen wir für Sie bereit.

Smart Devices Messages Network

 

…die pfiffige Art verteilte Systeme zu realisieren

Die Geschichte der Informationstechnologie

Am Anfang war das Gerät. Und dann waren es zwei. Und dann ein Kabel dazwischen. Und als es mehrere Geräte waren, war der Bus. Mit Anfang und Ende. Wir wussten nur nicht so recht wo.

Und dann war ein zweiter Bus. Und der war anders. Und es war der Wunsch beide zu verbinden. Und da war das Gateway – ja es hieß damals noch anders. Und noch ein Gateway, und noch eins, und noch eins, und so weiter…

Und dann war das Netzwerk, und die Nachrichten darauf, und Datenbanken und Services und Smartphones und Cloud und Collaborative Computing, und dann – der Mann, der zuviel wusste – der seit 2014 in Russland wohnen muss…

Heute

das Ganze ist etwas unübersichtlich und komplex geworden, wir denken es ist deshalb an der Zeit:

  • Hierarchien zusammenzufassen
  • Systeme zu pflegen und weiterentwickeln, statt immer schnell ein Neues hinzu zu erfinden
  • das Innenleben der Systeme offenzulegen und auf proprietäre Systeme zu verzichten
  • offene Standards zu verwenden

Die Systeme von morgen werden einfacher, robuster, sicherer, langlebiger und preiswerter sein als die derzeit bekannten. Und Sie werden deshalb eine höherer Akzeptanz finden – und häufiger anzutreffen sein.

Die Technologie hierzu muss nicht erfunden werden

Sie ist verfügbar. Heute und Morgen.

Ein Puzzle-Stück hierzu bildet das Link Network Protocol

Hiermit können Teile der Datenwelt in der wir leben ausgestattet werden. Das Protokoll bietet die Grundlage für einen transparenten, wirtschaftlichen und sicheren Datenfluss

Netzwerke auf dieser Basis können sehr einfach an Hostrechner gekoppelt werden und über diese mit anderen Netzwerken oder Systemen kommunizieren, oder Sie können mit Schnittstellen ausgerüstet werden die einen lokalen Übergang auf andere Übertragungsmedien ermöglichen. All das in einer sehr flachen Struktur – ohne externe Gateways, Buskoppler oder ähnliches

SDMN1

Bedienung und Visualisierung können über Web-basierte Anwendungen über PC, Tablett oder Telefon erfolgen. Die Systeme sind jedoch auch in der Lage autark zu arbeiten, Daten zu sammeln und zu speichern. Jeder Knoten im Netzwerk ist mit ausreichend Speicher und Rechenleistung ausgestattet um lokal intelligent zu arbeiten und zu kommunizieren

Morgen

wir werden das bestehende System weiter ausbauen, und den Komfort und die Leistungsfähigkeit weiter erhöhen:

  • Integration eines Boot-Loaders in die Firmware der Geräte, um die diese auch über das Netzwerk mit (fälschungs-) sicheren Updates  zu versorgen
  • Erstellung einer (SQL-Datenbank-) Applikation für Hostrechner mit USB-Interface, um Daten aus einem auf Link Network Protocol basierenden Netzwerks zu archivieren, visualisieren und zu kontrollieren, um Firmware-Updates in das Netzwerk einzuspeisen und eine Schnittstelle zu anderen Netzwerken bereitzustellen
  • Integration einer verschlüsselten und sicheren Kommunikation

Pfiffige Ideen gesucht

ein Hostrechner mit USB- und Ethernet-Schnittstelle von der Größe einer Kinderhand, mit einigen hundert Megabyte Speicher und mehr als ausreichender Rechenleistung, ist heute erheblich preiswerter als eine Jeans. Ein zuverlässiges Betriebssystem, Entwicklungssoftware und Datenbankanwendungen sind kostenfrei verfügbar. Grafikfähige Rechner auf denen ein Webbrowser performant bedienbar ist finden sich in jedem Mobiltelefon. Das Link Network Protocol ergänzt diese Techniken und gestattet eine leistungsfähige und transparente Vernetzung und Verarbeitung von Daten auf unterer und mittlerer Ebene des Smart Devices Messages Network

 

 Be smart !

Genug Raum und Performance für Ihre Ideen und Applikationen.

Link Network Protocol

 

das Link Network Protocol via RS-485 ist ein Kommunikationsprotokoll für verteilte Systeme. Hierbei werden Knotenrechner (Knoten)  über Punkt zu Punkt RS-485 Übertragungsstrecken (Links) miteinander verbunden. Jeder Knotenrechner besitzt hierzu mindestens eine, maximal n Schnittstellen. Das Protokoll eignet sich sowohl für Netze mit 2 lokalen Teilnehmern wie auch für Netze mit einer Ausdehnung über viele Kilometer und mehreren hundert Knoten. Es handelt sich hierbei um eine Entwicklung aus unserem Hause, welche auch in unseren Produkten Anwendung findet und die besten Eigenschaften aus den bekannten Feldbus-Welten in sich vereint

Topologie

Prinzipiell sind Netzwerke folgender Topologie realisierbar¹:

NetTopology1

Da Netzwerke mit Linien- und Baumstruktur mit sehr großer Häufigkeit eingesetzt werden, sind die Knoten üblicherweise mit zwei bis drei RS-485 Schnittstellen ausgestattet

RS-485 Schnittstellen

Die zulässige Entfernung zwischen Knoten ergibt sich direkt aus dem RS-485 Standard und kann bei einer Übertragungsrate von 115200 Bit/s bis zu 1000m betragen. Der Einsatz der RS-485 Technik bietet vielerlei Vorteile:

  • robuste und bewährte differentielle 2-Draht Kommunikation
  • hohe Reichweiten (1200m) oder hohe Übertragungsraten (10 Mbit/s) sind erreichbar
  • die serielle Kommunikation belastet moderne Rechner-Architekturen kaum
  • geringe Anforderungen an die Qualität der Verkabelung
  • eine galvanische Trennung oder Übergang auf Lichtleiter ist mit günstigen Standard-Komponenten problemlos möglich

Die normalerweise mit der RS-485 Schnittstelle verbundenen Nachteile wie:

  • notwendige Installation einer Bus-Terminierung
  • Bus Arbitrierung, Token oder zeitaufwendiges Polling
  • notwendige Adressvergabe an jeden Busteilnehmer
  • schwierige Lokalisierung des Fehlerortes auf einer Busleitung

entfallen, da eine Bus-Terminierung in jedem Knoten automatisch gegeben ist und die anderen nachteiligen Punkte aufgrund der angewandten Techniken ebenfalls eliminiert sind

Kommunikation

Über die Links erfolgt eine nachrichtenbasierte Kommunikation. Hierbei sind die Knoten gleichberechtigt. Die Links eines Netzwerkes können mit verschiedenen Übertragungsraten betrieben werden, somit ist eine schnelle, lokale, Kommunikation möglich. Jeder Knoten kann, sofern gerade keine Kommunikation stattfindet, eine Kommunikation starten und eine Nachricht in das Netzwerk einspeisen. Jede Nachricht die von einem Knoten über einen Link empfangen wird, wird in einem internen Nachrichtenspeicher abgelegt. Die Nachrichten im Speicher werden ausgewertet und, sofern keine Filter- oder Laufweiten-Kriterien entgegenstehen, anschließend auf allen seither unbeteiligten Links des Knoten gesendet. Somit breitet sich eine Nachricht im Netz aus bis Sie durch Filter- und Laufweiten-Kriterien erlischt, oder sich über das ganze Netzwerk verbreitet hat. Bereits während der Produktion wird  jedem Knoten eine eindeutigen Adresse und eine Herstellerkennung zugewiesen. Diverse Adressierungs- und Filterfunktionen gestatten eine effiziente und segmentierbare Kommunikation. Die Summe dieser Eigenschaften ermöglicht den Einsatz des Protokolls in Systemen bei denen Plug and Play Eigenschaften notwendig sind

Node

Für die Zustands- und Fehlererkennung wird der Link Status über jeweils eine LED visualisiert. Normalerweise sind Knoten mit einer USB-Schnittstelle ausgestattet

  • an welche zu Konfigurationszwecken ein Terminal angeschlossen werden kann
  • die als Brücke zwischen Netzwerk und Hostrechner dienen kann

Die sichere Zustellung der Nachrichten wird über eine CRC 16 Prüfsumme, Handshake und eine automatische Wiederholung der Nachrichten im Fehlerfalle gewährleistet. Der Ausfall eines Knotens führt nicht zum Ausfall des Netzwerkes sondern lediglich maximal zu einer Segmentierung

Nachrichten-Format

eine Nachricht enthält 0..48 Bytes Nutzdaten und einen konstanten Overhead von 16 Bytes. Somit ist die Nachrichtenlänge auf 16 bis 64 Bytes festgelegt. Die Dauer einer Nachrichtenübertragung zwischen 2 Knoten für eine Nachricht maximaler Länge bei einer Übertragungsrate von 115200 Bit/s liegt unter 10ms. Somit können auch über mehrere Knoten hinweg Anwendungen realisiert werden welche kurze Antwortzeiten benötigen

Bildschirmfoto vom 2014-04-10 00:21:45

Nachrichten-Arten

Nachrichten können aufgrund einer Anforderung oder selbständig gesendet werden. Hierbei sind folgende Arten möglich:

  • request, Anforderung einer Nachricht
  • response, Antwort auf eine Nachricht
  • transmit, selbständiges Senden

Daten und Strukturen

Für die Organisation der Daten im Nachrichtenrahmen stehen hierarchisch gegliederte und beliebig erweiterbare Strukturen bereit. Diese sind geordnet nach Datenlänge (8, 16, 32, Gleitkomma, Text, …) , Vorzeichen  und Datenart (Temperatur, Druck, Feuchte, Zeit, …)

Nachrichten-Typen

Es können 64535 verschiedene Typen definiert werden. Diese basieren auf den definierten Daten und Strukturen.

Typ Nr. 16 überträgt z.B. das Außen-Klima. Er beinhaltet 18 Bytes Nutzdaten, hiervon 4 Byte für dir Temperatur, 2 Byte für die relative Feuchte, 4 Byte für den Luftdruck, 4 Byte für die Helligkeit und 4 Byte für eine weitere Temperatur

Adressierung

die Adressierung einzelner Knoten, von Gruppen und Gerätetypen wird durch das Protokoll unterstützt

Energieversorgung

die Stromversorgung kann auf einem weiteren Aderpaar im Datenkabel geführt werden oder lokal bereitgestellt werden

Rechenleistung

moderne Rechner-Architekturen sind in der Lage multiple serielle Kommunikationsschnittstellen per DMA zu bedienen. Hierdurch ist die für die Kommunikation aufzuwendende Rechenleistung sehr gering. Diese steht somit fast vollständig für die eigentliche Applikation zur Verfügung

Applikationen

das Protokoll eignet sich für eine große Gruppe von Anwendungen bei denen es nicht notwendig ist mehrere Netzwerkteilnehmern zeitgleich anzusprechen, sondern Vorrang auf Aspekte wie einfacher Aufbau, Robustheit, lange Übertragungsstrecken sowie günstige und einfache Realisierbarkeit gelegt wird:

  • Regelungs- und Steuerungstechnik
  • Gebäudeautomation
  • Alarm- und Sicherungssysteme
  • Zugangs- und Zeitkontrolle
  • Sensor / Aktor Kommunikation

Anmerkungen

¹ im Falle einer vermaschten Netzwerkstruktur (Mesh), bedürfen die vorhandenen Verbreitungsmechanismen der Ergänzung. Diese Topologie wird durch die derzeit bestehende Software-Architektur nicht unterstützt. Näheres siehe Abschnitt Meshed network anomaly im Handbuch der Spezifikation   Die vollständige Spezifikation ist dem Handbuch Link Network Protokol via RS-485, Specification and implementation guide zu entnehmen

Toolchain STM32

 

hier finden Sie den Verweis auf eine Anleitung mit deren Hilfe eine komfortable, “State of the Art” Entwicklungs- und Debug-Umgebung für unsere SDMN-xx Produkte installiert und genutzt werden kann. Sämtliche verwendete Komponenten (mit Ausnahme des JTAG-Interface) sind kostenfrei verfügbar, der Quellcode ist einsehbar

Die Anleitung wurde für GNU/Linux angefertigt, allerdings sollte diese auch auf andere Betriebssysteme übertragbar sein

Im Unterschied zu anderen Lösungsansätzen basiert dieser Ansatz auf der Verwendung des “MAKE Build Management Tools”, welches über eine IDE bereitgestellt wird. Der Bedienungskomfort des Anwenders wird hierdurch nicht eingeschränkt, noch kommt er hiermit zwangsläufig in Berührung. Allerdings ist hiermit die Übersetzung der Projekte vollkommen unabhängig von der verwendetet IDE möglich. Dies gestattet die leichte Übertragung der Entwicklungsumgebung auf andere Betriebssysteme , sowie die weitgehende Wahrung der Unabhängigkeit von Art und Revisionsstand der verwendeten IDE

Software

die Software setzt sich im wesentlichen aus folgenden Modulen zusammen:

  • OpenOCD
  • GNU C Compiler
  • STM32F10x standard peripheral library
  • Project Template und MAKE Build Management Tools
  • Eclipse IDE
  • Git

All dies ergibt eine äußerst komfortable, stabile, erprobte und leistungsfähige Entwicklungsumgebung

Eclipse Edit

Im Editier-Modus werden die MAKE Build Management Tools über das Fenster Make Target  (rechts oben)  aufgerufen, die Anzeige der resultierenden Ergebnisse und evt. Fehler erfolgt ebenfalls vollständig integriert in der Eclipse-IDE.  Das Laden des erzeugten Codes auf das Device kann sowohl im Editor- als auch Debug-Mode erfolgen

Eclipse – Debug

Im Debug-Modus können Haltepunkte gesetzt, und Variable inspiziert werden.  All dies kann im C- oder im erzeugten Assembler-Code erfolgen

Editor- und Debug-Modus stellen lediglich zwei Konfigurationseinstellungen der Eclipse-IDE dar. Die Konfigurationsmöglichkeiten sind flexibel und vollständig individualisierbar. Der gesamte Edit-, Build- und Debug-Prozess erfolgt innerhalb der IDE

Die IDE gestattet die embedded Programmierung mit einem sonst nur bei der PC-Programmierung üblichen Komfort

Hardware

als Programmier- und Debug-Interface zwischen PC und dem zu entwickelnden Gerät ist das ARM-USB-OCD-H der Firma Olimex eingebunden. Dieses wird per USB an den PC angeschlossen und erweitert den PC um ein JTAG Interface sowie eine weitere RS-232 Schnittstelle. Die Kosten für dieses robuste und handliche Interface hierfür liegen bei unter 60€

ARM-USB-OCD-HDas Interface basiert auf dem USB Interface Chip FT2232H der Firma FTDI. Bei Verwendung anderer JTAG-Hardware ist die Entwicklungsumgebung entsprechend anzupassen

Installationsanleitung

die Anleitung zur Installation der Entwicklungsumgebung finden Sie hier

 

Anmerkungen

die Entwicklungsumgebung eignet sich auch für Aufgabenstellungen außerhalb der Welt des Link Network Protocols und kann hierfür natürlich auch gerne verwendet werden. Für Hinweise zur Erweiterung oder Verbesserung der Toolchain sind wir dankbar