Sulautetun järjestelmän Ethernet-liitettävyys

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää sulautetun Ethernetin toteutustapoja Chipcon 2420DBK kehitysalustalle. Työn tilaajana toimi Centria Tutkimus ja kehitys. Selvitettävänä olivat Ethernet-liitettävyyden toteuttamismahdollisuudet, sekä alustan Ethernetliitettävyydeksi valitun laitteen käyttöönoton selvitys. Lisäksi työssä käytiin läpi LabVEWohjelman käyttöä TCP/IP-pohjaiseen tiedonsiirtoon sovellusesimerkin avulla.

Työ alkaa teoriaosuudella, jossa käydään läpi yleisesti Ethernet- ja TCP/IP-tekniikkaa, sekä Ethernetin toteutusta rautatasolla. Työn käytännön osuus alkoi Chipcon-kehitysalustan tutkimisella, jolla löydettiin kaksi vaihtoehtoista tapaa liittää alusta Ethernet-verkkoon. Ethernet-liitettävyys olisi mahdollista toteuttaa Ethernet-kontrollerilla tai valmiilla Ethernetmuuntimella.

Ensimmäinen tapa olisi vaatinut ulkopuolisen rakentamista, ja sen yhteensovittamista alustan mikro-ohjaimen kanssa, sekä ohjelmallisesti TCP/IP-pinon lisäämistä ohjelmakoodiin. Ratkaisu ei olisi ollut käytännöllinen ja se jäi lähinnä pohdiskeluksi. Sen sijaan Ethernet-muunnin taiosi kätevän ja nopean tavan Ethernetin lisäämiselle laitteelle, koska tällöin alustalta löytyvää RS-232 porttia voitaisiin käyttää suoraan Ethernet-muuntimen kanssa.

Työhön valittiin Tibbo EM202 Ethernet-sarja muunnin, jolle tehtiin lyhyt käyttöönottoselvitys ja laitteen toimintaa testattiin myös LabVIEW-ympäristössä. Ethernet-muuntimilla ja moduuleilla on suuren integraatioasteensa avulla helppo lisätä Ethernet-liitettävyys mille tahansa sulautetulle järjestelmälle.

Aihe on hyvin laaja ja tavoitteena oli luoda tietopaketti sulautetun Ethernetin tekniikkaan ja sen käyttöön, mikä tarjoaisi lukijalle hyvän lähtökohdan aiheeseen syventymiseen.

The aim of this thesis was to research embedded Ethernet connectivity for the Chipcon 2240DBK development platform. The work was commissioned by CENTRIA Research and Development. Possible ways of implementing Ethernet connectivity, and the introduction of the selected device for connectivity had to be determined. In addition, using LabVIEW program to TCP/IP based data transmission was examined through an example.

The work begins with a theory section, which explains the overall Ethernet and TCP / technology, and the implementation of it on the hardware level. The practical part of the thesis began with examination of the Chipcon-development platform. Two alternative ways for Ethernet connectivity were found. Ethernet connectivity would be possible to implement with an Ethernet controller, or a complete Ethernet converter.

The first way would have required construction of an external elecmnics, and its co-ordination with the platform' s micro-controller, and adding the TCP / IP software stack to the program code. The solution would not have been practical, and thus its use was discussed only on theoretical level. Instead, the Ethemet Converter offered a convenient and quick way to add the Ethemet on the device, as the platform's RS-232 port can be used directly with the Ethemet converter.

Tibbo EM202 Ethernet-serial converter was selected for the work. A short operation infroduction of the device was made, and its operation was tested with LabVEW environment. Ethernet converters and modules are highly integrated and they allow easy Ethernet connectivity for embedded systems.

The subject of the thesis is very wide, and the aim was to gather an information package on embedded Ethernet technology and its uses, which would offer the reader a good starting point to dee n the knowled e on the sub' ect.