Embedded - ITwelzel.biz

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B 13908
Elektronik-Magazin für Chip-, Board- & System-Design
www.systeme-online.de
Embedded
Systeme
Optimierte SoftwareEntwicklung
Telekom-Strategie
übernehmen
HA-Systeme
für Telekom
99,999 Prozent
Verfügbarkeit
EchtzeitSteuerungssysteme
Deterministisch
im ns-Bereich
Bes
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derchen
S
Ha Elect ie un
Sta lle A ronic s au
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228
11/00
Ausgabe November
DM 14,–
ÖS 110,–
SFR 14,–
Electronic Embedded Systeme
Editorial
Embedded-(R-)Evolution
Charles Darwin erkannte bei seinen Untersuchungen zur Abstammungslehre, die er im
19. Jahrhundert durchführte, dass sich die
Natur evolutionär weiterentwickelt. Revolutionäre Entwicklungssprünge sind in der
Natur selten. Parallelen zur technischen
Weiterentwicklung sind dabei unübersehbar.
So entwickelt sich auch die Technik evolutionär weiter, das bedeutet, dass neue Produkte, Systeme und Verfahren meist verbesserte Varianten ihrer Vorgänger sind. Selbst
technische »Revolutionen« wie z.B. die
Erfindung der Planartechnik, des Mikroprozessors und des Internets sind genau betrachtet Weiterentwicklungen, die allerdings
»revolutionäre« Auswirkungen auf die Industrie haben und völlig neue Chancen und
Märkte eröffnen. An diese neuen Bedingungen müssen sich die beteiligten Firmen –
analog zu den Arten in der Natur – anpassen.
Ein solch »revolutionärer« Entwicklungssprung zeichnet sich derzeit in der Elektronikbranche ab: der Übergang von der Dominanz des PCs zur Vorherrschafft der Embedded-Systeme. Zwar sind die euphorischen
Marktprognosen der Auguren – wie die Erfahrung lehrt – häufig mit Vorsicht zu genießen,
aber es zeichnet sich wohl doch sehr deutlich
ab, dass bereits die derzeitigen Wachstumsraten bei Embedded-Systemen insbesondere in
der Telekomunikation und im Automobilsektor deutlich höhere Steigerungsraten aufweisen als der »alte« PC-Bereich.
Um sich diesen veränderten »Umgebungsbedingungen« anzupassen, mutierte die
Zeitschrift Systeme zur »Electronic Embedded Systeme«, deren erste Ausgabe Sie in
Händen halten. Neben der neuen Namensgebung, die die ausschließliche Konzentration
auf die Leserzielgruppe der Embedded-Entwickler widerspiegelt, zeichnet sich die
»neue« Zeitschrift durch eine geänderte
Rubrizierung aus. In der Rubrik »EmbeddedKomponenten« werden Einzelkomponenten
für Chip-, Mikrosystem-, Board- und SystemDesign beschrieben. Über EntwicklungsTools wird in der Rubrik »Embedded-Entwicklungs-Tools« berichtet. In der Rubrik
»Embedded-Software und Betriebssysteme«
werden Software, Echtzeitbetriebssysteme
und die Weiterentwicklung von Windows CE,
Embedded NT und Embedded Linux
beschrieben. Der Elektronik-Focus wird zu
einem zweiten Schwerpunkt ausgeweitet und
enthält jetzt branchenbezogene Themen zu
Embedded-Systemen aus allen Marktbereichen. Die Rubriken »Markt«, jetzt mit der
regelmäßigen Unterrubrik »Forschung &
Technologie«, »Titelstory« und »Schwerpunkt«, bleiben bestehen.
Sie als Leser unserer Zeitschrift sind jetzt
gefragt: Sagen Sie uns Ihre Meinung. Dazu
ist dieser und der nächsten Ausgabe ein Fragebogen beigelegt. Sollten Sie diesen Fragebogen nicht mehr in den Heften finden,
können Sie auch ganz bequem via Internet
(http://www.service-awi.de/leserumfrage)
an der Leserumfrage mit Gewinnspiel teilnehmen. Die Teilnahme lohnt sich allemal,
da Preise im Gesamtwert von über 15.000
Mark winken.
Und uns hilft Ihre Meinung, dass wir uns
noch besser an die Evolution der EmbeddedSysteme, sprich Ihr spezielles Informationsbedürfnis, anpassen können.
Ihr
Wolfgang Patelay
Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt
Electronic Embedded Systeme 11/00
3
11/00
Electronic Embedded Systeme
Inhalt
Markt
6 Low-cost-32-Bit-Sharc-DSP
AD weiter auf Erfolgskurs
8 HA-Systeme für Telecom
Motorola baut Marktführung aus
10 Internet-fähige Geräte
ARM für Java-Anwendungen
11 Consumer-Electronik ausbauen
Micronas übernimmt »Image und Video«
12 Seminarangebot des AWi Verlags
Vielfältige Seminare im Web
13 Wireless-Flash-Speicher
für G2,5/3-Internet-Phones
Vielfältiges Web-Seminarangebot
Die Nachfrage
nach Seminaren
zum
Thema
XML ist während
der
letzten
Monate rapide
gestiegen. Es
herrscht allgemein die Einschätzung,
dass sich XML zukünftig als Standard der
Internet-Programmierung etablieren
wird. Daher hat der AWi Verlag bereits auf
das gestiegene Interesse reagiert und diesen Themenbereich mit in das Web-Seminarprogramm aufgenommen. Seite 12
44 Zukunft des Embedded-Computing
Kundenspezifische CPCI-Standard-IPCs
30 Über Busse und Boards
49 Forumsdiskussion
Trends bei Industrierechnern
56 Marktübersicht
Industrielle Computer-Boards
Elektronik-Focus
64 Marktübersicht
EMV-Komponenten
73 Produktberichte
14 Schnelle Optobausteine
Komponentenreigen von Lucent
16 Professionelle Multimedia
Displays rasant ansteuern
17 Website für Interface-Designer
Hilfe bei Backplane-Problemen
18 Embedded-Minirechner
Rechenzwerg mit Windows CE
Forschung & Technologie
19 Mikromechantronisches Relais
Schaltzeiten unter 50 µs
Titelstory
Optimierte Software-Entwicklung
Früher mussten
sich die Designer
großer Systeme in
der Telekommunikation
mit
komplexen Hardund SoftwareStrukturen
beschäftigen.
Mittlerweile kommt man auch in anderen
Industriebereichen nicht mehr daran
vorbei, Ansätze aus der Entwicklungsstrategie von Telekommunikationssystemen
zu übernehmen.
Ab Seite 20
20 Optimierte Software-Entwicklung
In verteilten Systemen kommunizieren
Komponenten
Board-Design
76 Automobilelektronik (Teil 2)
Eine Frage der Systemintegration
78 Simultan-Sampling-A/D-Wandler
für Motorsteuerungsanwendungen
System-Design
82 Framegrabber mit Rechen-Power
Bildverarbeitung in Echtzeit
84 Echtzeit-Steuerungssysteme
Deterministisch im ns-Bereich
87 Produktberichte
CompactPCI-Rechner nach Wunsch
Schwerpunkt
Entwicklungs-Tools
26 CPCI-Rechner nach Kundenwunsch
Speziell für den Kommunikationsmarkt
Chip-Design
30 Über Busse und Boards
Momentaufnahme der IPC-Technik
34 19-Zoll- und Kompakt-IPCs
Eine unüberschaubare Vielfalt
36 HA-CPCI-Systeme für Telecom
99,999 Prozent Verfügbarkeit
41 IPCs mit Pentium-III-Prozessoren
Lüfterlos, cool und Multimedia
42 PC/104-Plus-Aufsteck-Board
Für batteriebetriebene Applikationen
4
Hot-Swap, IPMI, Dual-Bus, High-Availability, High-Performance, PMC, erweiterter Temperaturbereich, Pentium-III-Prozessor und so weiter, wer kennt sie nicht,
die Schlagworte aus der Welt der Embedded-Computer. 6-HE-CompactPCI-Rechner adressieren vielfältige Anwendungen
und Einsatzbereiche.
Ab Seite 26
96 DSP-Tool für Telecom
Durchgängiger Entwicklungsprozess
Board-Design
98 Port- und Timing-Analyzer
Adress- und Datenbus im Blick
100 Produktberichte
102 Marktübersicht
Mikroprozessor-Entwicklungs-Tools
Software und
Betriebssysteme
System-Design
108 Grafische Designumgebungen
mit kundenspezifischem Browser
110 Software-Design mit UML und C
Vom Konzept zum fertigen Code
114 Produktberichte
Electronica
117 Produktberichte
Echtzeit-Steuerungssysteme
Echtzeit-Steuerungssysteme
können im gesamten Unternehmen – angefangen bei Forschung und Entwicklung über
Produktionstests und Herstellung bis zur Maschinenüberwachung und -steuerung – für
zuverlässige deterministische Steuerung eingesetzt werden. Doch
traditionelle Echtzeit-Steuerungssysteme sind oftmals nur schwer
zu entwickeln, da für die unterschiedlichen Komponenten die verschiedensten Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung stehen. Ein
neuer Ansatz wird vorgestellt.
Ab Seite 84
Port- und Timing-Analyzer
Bei den Tests und der Integration von Embedded-Designs spielt
die Überwachung des Zeitverhaltens der Ports, der On-Chip-Kommunikationsschnittstellen und der Interrupts eine wesentliche
Rolle. Um eine effizientere Entwicklung durchzuführen, wäre es
wünschenswert, wenn diese Signale mit Mikroprozessor-Entwicklungssystemen überwacht werden könnten.
Ab Seite 98
Feste Rubriken
3
Editorial
126 Web-Kennziffern
4
Inhalt
128 Inserentenverzeichnis
85 Seminarführer
129 Kennziffernfax
101 Impressum
130 Vorschau
125 Design-Navigator
5
Markt
Analog Devices mit Low-cost-32-Bit-Sharc-DSP
Weiterhin auf Erfolgskurs
»Wir sind dreimal so schnell wie der Markt
gewachsen«, freut sich Stefan Steyerl, European
Technical Manager, Digital Signal Processing Division bei Analog Devices. Dabei bezieht er sich auf
eine Marktstudie von Forward Concepts, die für
Analog Devices ein DSP-Wachstum von 71 Prozent
ausweist (1999 im Vergleich zu 1998). Der weltweite Marktzuwachs belief sich im gleichen
Zeitraum auf rund 25 Prozent. Bis 2004 soll der
Markt weltweit um durchschnittlich 34 Prozent
auf 19,2 Milliarden Dollar zulegen.
Entscheidend für den Erfolg
der DSPs von Analog Devices
sind nach Stefan Steyerl drei
Kriterien: »Zum ersten bieten
wir General-Purpuse-programmierbare DSPs, zum Beispiel 16Bit-ADSP-21xx oder TigerSharc,
für den breiten Markt an. Diese
Bausteine gehen in die unterschiedlichsten Applikationen.
Bild 1. Stefan Steyerl
Die breite Kundenbasis wird
zum Teil von unseren Distributoren betreut. Interessant ist,
dass wir gerade über diese Kundenkontakte viele wichtige
Informationen über technische
Trends und neue Einsatzmöglichkeiten unserer Produkte
erhalten.« Das zweite Standbein
der DSP-Gruppe sind die
6
Embedded-DSP-Solutions mit
auf spezifische Märkte abgestimmten Bausteinen für
Anwendungen wie GSM-Cellular-Chipsets, ADSL-Modems,
Internet-Gateways, Motor-Control and Secure-Data. Stefan
Steyerl weiter: »Für ganz große
Stückzahlen führen wir auch
kundenspezifische Mixed-Signal-Entwicklungen durch. Ein
Beispiel dafür ist der Kunde
Electrolux, für den ein DSP für
White-Goods designed wurde.«
Das jüngste Mitglied der
Sharc-DSP-Familie von Analog
Devices ist der ADSP-21161. Der
Low-cost-Baustein kann 600
Millionen mathematische Operationen pro Sekunde (MFLOPs)
ausführen. Der DSP basiert auf
dem SIMD-(»Single Instruction
Multiple Data«-)Sharc-Core, der
die Ausführung eines Befehls mit
mehreren Daten von 32-Bit-Festund Fließkommaarithmetik
unterstützt. Der Baustein hat
einen On-Chip-Dual-Port-Speicher mit einer Kapazität von 1
MByte integriert. Dieses SRAM
verfügt über eine Funktion, mit
der sich der prozentuale Anteil
an dediziertem Speicher für
Befehle und an Speicher für
Daten entsprechend den Anfor-
derungen der jeweiligen Applikation festlegen lassen. Vierzehn
DMA-(»Direct Memory Access«-)
Kanäle sorgen für schnelle
Datenübertragungen, die keine
Zyklen vom Core benötigen. System-I/Os sind zwei 128-kanalige
Sharc-DSPs und einem Host
ermöglichen, ohne zusätzliche
externe Schaltungen zu erfordern. Der 3,3-V-Baustein besitzt
5-V-tolerante I/Os und ist im
225-Pin-BGA erhältlich. Die Entwicklungs-Tools VisualDSP++
Bild 2. Das jüngste Mitglied der Sharc-DSP-Familie von Analog Devices ist der ADSP-21161
synchrone TDM- und vier J 2S
serielle Ports sowie ein 32 Bit
paralleler Port mit 32-BitSDRAM-Controller und SPISchnittstelle.
DSP-Gruppen
(Cluster) lassen sich über die
On-Chip-MultiprocessingSchnittstellen aufbauen, die
einen gemeinsamen Speicher
innerhalb der Gruppe und die
Verbindung von bis zu sechs
von Analog Devices umfassen
einen optimierenden C/C++Compiler, Hardware-EvaluationKits und In-Circuit-Emulatoren
(ICEs). Sharc-Emulatoren bieten nicht-intrusive Emulationsfunktionen. ● rk
Analog Devices
☎ 089/76 90 33 00
Kennziffer 100
Markt
Motorola MCG baut Marktführung aus
Mit HA-Systemen
für Telecom-Markt gerüstet
»Wir arbeiten an zahlreichen Projekten, wir
haben mehr Aufträge
als vorhergesehen«,
beschreibt Dieter
Wojack, Vice President
(MCSI) & Business
Director EMEA der
Motorola Computer
Group, die Aktivitäten
von Motorola im
Bereich EmbeddedComputing. Und die
Zukunft sieht nicht
minder rosig aus: »Mit
UMTS werden wir einen
Boom in Europa
erleben, den wir heute
noch gar nicht ganz
abschätzen können.«
Lesen Sie im folgenden
Beitrag ein ExklusivInterview mit
Dieter Wojack.
Der Marktführer im Embedded-Computing-Bereich, Motorola, bietet die gesamte Bandbreite an Embedded-Rechnern
an: Das sind zum einen Geräte
mit Rechnern, die eng mit der
Applikation verknüpft sind, zum
Beispiel Maschinensteuerungen.
Auf der anderen Seite stehen
Telecom-Applikationen wie HomeLocation-Systeme, wo Fragen der
Ausfallrate und Fault-Tolerance
sehr entscheidend sind.
Wo liegen die Stärken Motorolas? Dieter Wojack zählt auf:
»Dem Kunden stehen Rechnerstrukturen zur Verfügung, die
auf seine Anwendung zugeschnitten werden können, und so
kann er sich auf seine Kernkompetenz beschränken. Stichwort ist
hier Time-to-Market. Außerdem
sind wir ein Partner, der die
Architektur vorantreibt und neue
Produkte schnell auf den Markt
bringt, zum Beispiel High-Availability-(HA-)Produkte.« Ein
weiterer Punkt, der für Motorola
spreche, sei die Kundennähe.
»Wir sind in der Lage, von München aus Systemarchitekturen in
5%
Europa für unsere europäischen
Kunden zu entwickeln.«
Im Jahr 1999 belief sich der
Markt für Embedded-Computing
weltweit auf etwa drei Milliarden
Dollar. Der Umsatz teilt sich etwa
zu je einem Viertel auf die Telecom-, Militär-, Industrial-Controlund Printing-Imaging/MedicalApplikationen auf (Bild 2). Die mit
Abstand größten Zuwachsraten
werden für die Telekommunikation erwartet. Die Gründe dafür
sind einmal der Aufbau der Infrastruktur und zweitens die zunehmenden Outsourcing-Aktivitäten.
Dieter Wojack geht bis 2003 von
einer durchschnittlichen Steigerungsrate (CAGR) von 20 Prozent
aus. Und er sieht Motorola in einer
guten Ausgangsposition: »Wir sind
mit einem Anteil von 25 Prozent
Marktführer und erwarten für uns
auch ein überproportionales
Wachstum. Dies wird nicht nur mit
Standardprodukten erzielt, sondern vor allem durch Added-ValueProjekte mit großen Telecom-Kunden. Mittlerweile setzen neun der
zehn größten Telecom-OEMs unsere Embedded-Lösungen ein.«
3% 2%
Bild 1. Dieter Wojack
Erst vor kurzem hat Motorola
seine Telecom-Startegie für das
Jahr 2001 bekannt gegeben: Das
Unternehmen will Systeme für
Wireless-, Enterprise-, Netzwerkund Übertragungsanwendungen
rund um die Welt bereitstellen.
Dabei sollen die Anforderungen
der Kunden noch stärker als bisher berücksichtigt werden. So
werden Komplettlösungen für
Carrier-Grade-High-AvailabilityAnwendungen mit SoftwareLösungen und eine paketbasierte, applikationssgesteuerte Systemplattform angeboten. Dieter
1%
1%
3% 1%
2%
Mill
2%
5%
Comms
3%
33%
Medical
28%
11%
Ind Control
8%
Trans
Environ
15%
Test
Scientific
29%
Security
48%
Bild 2. Einsatzbereiche von Embedded-Computern (1998 im Vergleich zu 2003)
8
Wojack: »Statt wie bisher Boards
und Systeme zu liefern, bieten wir
inzwischen komplette Plattformen an. Die Komplettlösung
umfasst alle erforderlichen Elemente für Architekturen, die
höchste Ausfallsicherheit rund
um die Uhr an 365 Tagen bieten.
Hierzu gehören eine flexibel konfigurierbare Plattform mit einer
Auswahl von Prozessorfamilien,
Betriebssystemen, Sprach- und
Übertragungstechnik, Packaging
und integrierten I/O-, Kommunikations- und Multimediaprodukten von Third-Party-Anbietern.«
Die Carrier-Grade-Plattformen
sind für Anwendungen ausgelegt,
die eine Verfügbarkeit von 99,999
Prozent (5Nines) erfordern. Dies
entspricht einer Ausfallzeit von
maximal fünf Minuten pro Jahr.
Das Unternehmen will auch das
mit der Markteinführung seiner
Advanced-High-Availability-Software für Linux (HA Linux)
erworbene Know-how auf andere
Betriebssysteme übertragen, insbesondere auf Windows 2000,
CirrusOS (VxWorks) und LynxOS.
Die zweite Produktinitiative von
Motorola wird den TK-OEMs
hochintegrierte, einsatzbereite
Systeme auf der Basis offener
Standards zur Verfügung stellen.
Beispiel dafür ist die Switched-IPArchitektur, die eine offenen Systeminfrastruktur zur Realisierung
der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit in Netzwerken der
nächsten Generation zulässt.
Zur Realisierung der weitgesteckten Ziele kooperiert Motorola mit zahlreichen Partnern beispielsweise Betriebssystemherstellern wie Microsoft, Enea OSE,
Lynx, Cirrus und auch QNX für
spezielle Kunden. Mit diesen Firmen werden gemeinsam Treiber
entwickelt. Weiterhin arbeitet
der Embedded-Computing-Spezialist mit unabhängigen Software-/Hardware-Anbietern wie
beispielsweise Dialogic, Artesyn,
Blue Wave und Natural Microsystems um spezielle I/Os, Interface- DSP-Boards zu entwickeln.
Zur Verstärkung der Vertriebsmannschaft bestehen Abkommen mit den Systemintegratoren
powerBridge und EBV. Etwa 30
Prozent des Umsatzes werden, so
Dieter Wojack, über diese indirekten Vertriebskanäle abgewickelt. So haben auch kleine
Start-up-Firmen die Möglichkeit, an die neueste MotorolaTechnologie zu kommen.
Stolz ist Dieter Wojack auf das
Design-Center für EmbeddedComputing in München: »Hier
führen wir hauptsächlich für
europäische Telecom-Kunden
Entwicklungsaufgaben durch.
Der Schwerpunkt liegt bei I/OBoards auf 800/821/860/8260-
Basis und PMC-Boards mit
E1/ATM/Utopia-Protokoll-Software. Wir sehen hier in Europa
ein riesiges Potenzial und planen unser Design-Zentrum mit
derzeit über 40 Mitarbeitern weiter aufzustocken.« ● rk
Motorola MCG
☎ 089/92 10 32 79
Kennziffer 102
9
Kurzmeldungen
Xilinx übernimmt RocketChips
Die privat finanzierte
Fabless Semiconductor
Company RocketChips
wird von Xilinx übernommen. Die Ultra-HighSpeed-Transceiver (Mixed.-Signal) von RocketChips sind für den Einsatz
in Netzwerkapplikationen
in Wireless- und leitungsgebundenen Telekommunikationssystmen konzipiert. ● rk
Force
und Goahead
Die Partnerschaft zwischen Force und Goahead
zielt auf die Integration
der plattformübergreifenden »Service Availability
Software« von Goahead
auf den »High Availability
CompactPCI Plattformen«
von Force. Beide Unternehmen werden CPCIHardware-/SoftwareLösungen aus einer Hand
anbieten. ● rk
Infineon
beteiligt sich
an Sci-worx
Mit fast 75 Prozent
beteiligt sich die Infineon
Technologies AG an der
Sci-worx GmbH und stärkt
damit seine System-onChip-Entwicklungsaktivitäten im Bereich Kommunikation. Über die
Höhe der Investition wurde Stillschweigen vereinbart. Zum 1. Oktober sind
bereits die wesentlichen
Geschäftsaktivitäten der
Sican GmbH in die Sciworx eingeflossen. ● rk
10
Markt
Für Internet-fähige Geräte ausgelegt
ARM für
Java-Anwendungen
»Wir können uns kaum retten vor neuen Kunden«,
so beschreibt Hans-Joachim Carper, Regional
Manager Central Europe von ARM die BusinessSituation: »In acht von zehn Handys sind bereits
unsere Risc-Prozessoren implementiert.« Weltweit
habe ARM im letzten Jahr 182 Millionen Embedded-Risc-Mikroprozessoren ausgeliefert und liege
damit mit einem Marktanteil von über 50 Prozent
weit vor allen anderen Mitbewerbern.
Im dritten Quartal 2000 konnte die ARM Holdings plc ein
Umsatzwachstum von 68 Prozent und eine Steigerung des
Gewinns vor Steuern um 100
Prozent vermelden. Das Unternehmen arbeitet in Europa mit
dem Distributor MSC zusammen. Weiterhin bestehen in
Deutschland Kooperationen mit
drei qualifizierten Design-Centern: Siemens ATD München, die
Sci-worx GmbH Hannover und
WinFinity Kiel.
Durch die Java-Erweiterung
Jazelle unterstützt die ARMArchitektur nun direkt Internetfähige und drahtlose Geräte für
den Konsumgütermarkt und
den Einsatz im Computermarkt. Diese Erweiterung
ermöglicht die direkte Ausführung von Java-Byte-Code. Die
Jazelle-fähigen Geräte erreichen in einer typischen Implementierung mit einem 200MHz-Prozessor mehr als 1000
CaffeineMarks und verbessern
so laut Hans-Joachim Carper,
die Java-Leistung um den Faktor 8.
Typische Java-Lösungen erfordern entweder eine SoftwareImplementierung oder einen
Hardware-Coprozessor, um eine
Leistungssteigerung zu ermög-
Bild 2. Durch die Java-Erweiterung Jazelle unterstützt die
ARM-Architektur nun direkt Internet-fähige Systeme
lichen. Die Software-Lösungen
erfordern weiteres Memory, die
mehr Leistung und Leiterplattenfläche benötigen; die Hardware-Lösungen dagegen müssen
physikalisch mit dem Prozessor
verbunden werden und verursachen zusätzliche Chipkosten. Die
Jazelle-Erweiterung von ARM
nutzt die Vorteile beider Lösun-
Bild 1. Hans-Joachim Carper
gen, ohne dass aber zusätzliche
externe Hardware oder zusätzlicher Speicher erforderlich sind.
Die ARM-Erweiterung kann Java,
ARM und Thumb-Anweisungen
ausführen, dabei wird Java-Bytecode genauso unterstützt wie
andere in der Industrie bewährte
Anwendungen und Betriebssysteme.
Die Jazelle-fähigen Mikroprozessorlösungen von ARM werden
als Intellectual-Property-(IP-)
Cores für die Implementierung
innerhalb von ASICs oder ASSPs
lizenziert. ● rk
ARM
☎ 0 81 22/8 92 09 10
Kennziffer 104
Micronas übernimmt Consumer-Elektronik von Infineon Technologies
Consumer-Elektronik ausbauen
Die Micronas Semiconductor Holding AG, Zürich,
und die Infineon Technologies AG, München,
haben bekanntgegeben, dass Micronas, mit wirtschaftlicher Wirkung zum 1. August 2000 den Bereich
ICs für Consumer-Elektronik mit der Bezeichnung
»Image und Video« von Infineon erwirbt.
Transaktion werden keine Produktionsanlagen übernommen.
Das Geschäft »Image und Video«
wurde in einem kontrollierten
Auktionsverfahren veräußert.
Schroder Salomon Smith Barney
berät Infineon; Micronas wird von
UBS Warburg beraten. ● pa
Micronas
☎ 07 61/51 70
Kennziffer 106
Die Transaktion mit einem
Gesamtvolumen von 250 Millionen Euro umfasst die Übernahme von rund 130 Mitarbeitern
inklusive der Entwicklungs- und
Vertriebsaktivitäten. Im Geschäftsjahr 1999/2000 erwirtschaftete das Geschäftsfeld
»Image und Video« einen
Gesamtumsatz von rund 135
Millionen Euro. Die Akquisition
bedeutet für die Micronas Gruppe eine komplementäre Investition in Technologie und Märkte,
durch die das Unternehmen seine Kompetenzen im Audio- und
Videobereich ausbauen kann.
Durch den Verkauf konzentriert
Infineon seine Ressourcen künftig noch stärker auf sein Kerngeschäft. Das Geschäftsfeld »Image und Video« entwickelt und
vertreibt ICs für die ConsumerElektronik (Fernseher- und
Videorecorder-Anwendungen)
und umfasst die fünf Produktsegmente Teletext & Dataservices
(Videotext, Closed Caption),
Scanrate Conversion (100 Hz,
Progressive Scan, Deflection),
Picture-in-Picture (PIP) und
Video Recording Services (VPS/
PDC) sowie Digital TV. Das Geschäftsfeld ist Marktführer im
Segment Text/VPS/PDC sowie
PIP und nimmt weltweit eine
führende Position im 100-HzMarkt ein. Vorbehaltlich der Zustimmung der zuständigen Kartellbehörde erfolgt die Transaktion mit wirtschaftlicher Wirkung
zum 1. August 2000. Bei dieser
11
Kurzmeldungen
QNX und AMD
Die QNX-Echtzeitplattform unterstützt ab sofort
die CPUs der AMD-Prozessoren K6-IIIE+ und K62E+. Entwickler können
die Echtzeitplattform für
nicht-kommerzielle Zwecke unter http://get.qn.de
herunterladen. ● rk
157-nmLithografie
Sieben Halbleiterunternehmen, Advanced Micro
Devices, Infineon, Intel,
Micron, Motorola, Philips
und STMicroelectronics,
bereiten sich auf den Beitritt zu dem 157-nm-Programm von IMEC vor. Ziel
der Initiative ist die Realisierung eines produktionstauglichen Lithografieprozesses, der bis zum Jahr
2003 fertiggestellt sein
soll. ● rk
SynopsysTools für Linux
Weitere Design-Werkzeuge für das Betriebssystem Linux sind von Synopsys verfügbar. Ergänzend
zu der kompletten RTLSynthese-Lösung mit dem
»Design Compiler« besteht
die Liste der Linux-Produkte auch aus dem StaticTiming-Analyse-Tool für
SoCs »PrimeTime«, dem
VHDL-Simulator »Scirocco« und dem »Module
Compiler«. ● rk
DSP-Lösungen
EBV Elektronik und
DSPecialists haben eine
verstärkte Kooperation bei
kompletten DSP-Lösungen
vereinbart. ● rk
12
Markt
Vielfältiges Seminarangebot im Web
XML – Programmierstandard
der Zukunft?
»Die Nachfrage nach Seminaren zum Thema XML
ist während der letzten Monate rapide gestiegen«,
lautet die Auskunft vieler Schulungsanbieter,
wenn man diese nach den »Trend-Kursen« befragt.
Es herrscht allgemein die Einschätzung, dass sich
XML zukünftig als Standard der Internet-Programmierung etablieren wird. Daher haben die
Schulungsunternehmen bereits auf das gestiegene
Interesse reagiert und diesen Themenbereich mit
in das Schulungsprogramm genommen.
Qualität und Vielfalt haben
den AWi Online Seminarführer –
die Seminardatenbank für ITProfis – so erfolgreich werden
lassen. Derzeit sind XML-Seminare von etwa 15 verschiedenen
Schulungsanbietern verfügbar,
sodass jeder Weiterbildungsinteressierte hier die gewünschte
Fortbildung findet. Das Angebot
der Seminardatenbank reicht
von einfachen Anwenderschulungen bis hin zu anspruchsvollen Seminaren für den IT-Professional. Auf dem Schulungs-
markt sind die Weiterbildungsangebote für EDV-Anwender
mittlerweile kaum mehr überschaubar. Die Seminardatenbank schafft damit die von
Weiterbildungsbeauftragten und
Schulungsinteressierten
gewünschte Transparenz.
Verfügbar sind Seminarangebote zu den Hard- und Softwareprodukten aller namhaften Hersteller, Kurse in den Bereichen
Netzwerkadministration, Telekommunikation, Datenbanken,
Internet-Security und Firewalls,
Webdesign, Multimedia, Programmierung, Software-Entwicklung und Mikroelektronik
sowie Weiterbildungsmöglichkeiten in Projektmanagementthemen.
Nach Eingabe z.B. des Suchworts »XML« im Suchfeld der
Homepage erhält der Interessent eine Auflistung aller relevanten Kurse und kann auf diese Weise bequem die für ihn
passende Fortbildung auswählen. Über einen Link innerhalb
der Kursbeschreibung gelangt
der Suchende dann direkt zur
Website des jeweiligen Schulungsanbieters. Dort kann er
sich über aktuelle Schulungsorte und -termine informieren
und vielfach auch gleich online
buchen.
Zunehmend interessant sind
für viele IT-Professionals die
neuen Online-Training-Angebote. Diese können Bestandteil
einer berufsbegleitenden Ausbildung sein, als Vorbereitung zu
Zertifizierungen dienen oder im
Rahmen von »Self-Paced-Learning« den regulären »Classroom«-Kurs ersetzen. Auch hier
ist bereits eine Vielzahl von
Schulungsangeboten verfügbar.
Kostenlose Roadshows und
Events sind für viele Hersteller
ein gerne genutzter Weg, den ITAnwender mit neuen Produkten
und Technologien vertraut zu
machen. Solche Veranstaltungen
werden, wie auch Last-MinuteAngebote, in der »Restplatzbörse« des Seminarführers integriert.
(Angela Bielmeier)
www.awi-seminare.de
Wireless-Flash-Speicher von Intel
Für G2.5/3-InternetPhones konzipiert
»Wir werden in den nächsten fünf Jahren eine
Milliarde Flash-Bausteine von unserer
neuen Familie W18/W30 ausliefern«, ist sich Scott
J. Dunagan, Product Marketing Manager der Flash
Products Division bei Intel, sicher. Die neue 1,8-VFlash-Memory-Serie zielt auf den Einsatz in der
nächsten Generation von Internet-Phones und
Wireless-Systemen.
Ihren Marktanteil von 60 Prozent weltweit bei Flash-Speichern will Intel weiter ausbauen.
So sollen in den nächsten zwei
Jahren weltweit insgesamt eine
Milliarde Flash-Speicher an die
Kunden ausgeliefert werden.
Und der Bedarf an diesen Bausteinen wächst unaufhaltsam.
Ein Beispiel: Heute sind in mobilen Telefonen typischerweise
EPROMs mit einer Speicherkapazität von 8 oder 16 KByte im
Einsatz, für die zukünftigen 3GGeräte müssen für MultimediaServices aber mindestens 64
MByte Speicher zur Verfügung
stehen.
Die ersten Bausteine der 1,8-VFlash-Serie sind der GT28F640W18 und der RD28F6408W30
mit einer Speicherkapazität von
64 MByte beziehungsweise 64/8
MByte. Weitere Features sind Flexible-Partition-Architecture in
4-MByte-Blocks, Fast-Code-Execution mit Burst-/Page-Mode
und Enhanced-Factory-Programming. Die ersten FlashMuster sind bereits verfügbar, die
Serienfertigung soll im ersten
Quartal 2001 anlaufen. In Kürze
werden dann weitere Typen folgen. Ein 128-MByte-Flash soll
im dritten Quartal nächsten Jahres bemustert werden. Die Bausteine sind im BGA oder im Stacked-CSP lieferbar und werden
in 0,18-µm-Technologie gefertigt. ● rk
Intel
☎ 089/99 14 34 50
Kennziffer 108
13
Markt
Komponentenreigen für optische Netzwerke
Schnelle Optobausteine
Mit zwei Bausteinen plus einer ganzen IC-Familie
für optische Hochgeschwindigkeits-Netzwerke
wartet die Microelectronics Group (MG) von
Lucent Technologies auf. Dabei geht es um einen
optischen 42,5-GBit/s-Receiver, einen
20-kanaligen Laser-Transmitter sowie mehrere
Chips für 10-GBit/s-Netze.
Der von den Bell Labs entwickelte R768 ist ein optischer
Receiver, der für 42,5 GBit/s ausgelegt ist. Dank ihm wird es
möglich sein, die heute noch
üblichen Übertragungsraten zu
vervierfachen. Das Bauteil setzt
zur Wandlung von Lichtsignalen
in elektrische Signale einen
Waveguide-PIN-Detektor (Positive Intrinsic Negative) – sowie
einen breitbandigen linearen
Vorverstärker ein. Es ist zum
Einsatz in Single-Mode-Applikationen für SONET-OC-768 (Synchronous Optical Networking)
und SDH (Synchronous Digital
Hierarchy) konzipiert; somit
kann es in Langstrecken- und
Seekabelnetzen sowie LeitungsEndgeräten, digitalem Videoequipment und Router/RouterVerbindungssystemen verwendet
werden. Der Receiver ist in
einem mit Pigtail versehenen
16-Pin-Metallgehäuse untergebracht, verfügt über einen Single-Ended-V-Steckverbinder und
benötigt eine 6-V-Versorgungsspannung. Der R768 lässt sich
auch bei Anwendungen einsetzen, die mit einer Wellenlänge
von 1,6 µm arbeiten. Mit der
Serienfertigung soll im zweiten
Quartal 2001 begonnen werden.
Der Stückpreis dürfte etwa
10.000 Dollar betragen. Nur
sechs Monate nach der Einfüh-
14
rung des ersten 10-Kanal-Transmitters stellt die Lucent-MG mit
dem CW20P den ersten 20-kanaligen Lasertransmitter vor, der
für optische Netze mit kleiner
und mittlerer Länge vorgesehen
ist. Der Baustein basiert auf der
von den Bell Labs entwickelten
EML-Technologie (Electroabsortive Modular Laser), ist modular
realisiert und vereint in sich
mehrere elektrische und optoelektronische Funktionen. Zu
Letzteren gehört ein patentierter
We l l e n l ä n g e n - S t a b i l i s a t o r
(LambdaLock-Spektralstabilisator), dank dem das Laserlicht
einem der 20 benachbarten 50GHz-Kanälen mit einer Toleranz
von lediglich 20 pm zugeleitet
wird. Das Modul enthält unter
anderem einen Einchip-DBRLaser (Distributed Bragg Reflector) in 1,5-µm-Ausführung,
einen Booster-Verstärker sowie
einen Fotodetektor. Durch eine
RS-232-Schnittstelle ist ein
Mikroprozessor anschließbar,
der unterschiedliche Funktionen
des Bausteins steuert; zu Letzteren zählen die durchschnittliche
optische Ausgangsleistung sowie
weitere physikalische Merkmale
der emittierten Lichts. Der
CW20P ist in Verbindung mit
den firmeneigenen Lithium-Niobat-Modulatoren für DWDMAnwendungen (Dense Wave-
lenght Division Multiplexing)
bei Datenübertragungsraten von
10 oder 40 GBit/s konzipiert. Seine Pin-Konfiguration ist mit
jener der anderen Laser-Transmitter der C-48-Familie kompatibel. Der Baustein benötigt eine
Versorgungsspannung von 5,0
oder 3,3 V; dabei beträgt die Ausgangsleistung 20 mW. Sein Frequenz-Arbeitsbereich liegt im CBand und reicht daher von
1528,77 nm bis 1 263,86 nm. Mit
der Serienproduktion wird das
Unternehmen im ersten Quartal
2001 beginnen; der Stückpreis
soll bei etwa 4000 Dollar liegen.
Für optische 10-GBit/s-Netze,
die SONET- sowie SDH-Applikationen verwenden, bringt die MG
von Lucent eine ganze Familie
von ICs auf den Markt. Sie besteht
aus dem Takt-Synthesizer/Datenmultiplexer TTRN0110G, dem
Taktrückgewinnungs-/DatenDemultiplexer TRCV0110G, dem
Lasertreiber TLAD0110G, dem
Modulatortreiber TMOD0110G,
dem Begrenzungsverstärker TLMA0110G und dem TransimpedanzVerstärker TTIA0110G. Sämtliche
Chips implementieren DesignInnovationen der Bell Labs und
bestehen aus SiGe- bzw. GaAsVerbindungen. Laut Lucent-MG
lassen sich mit ihnen OC-192oder STM-64-Lösungen für
Cross-Connects, Add-Drop-Multiplexer, Switches, Router, Repeater
sowie Zugangseinrichtungen realisieren.
Der TTRN0110G und der
TRCV0110G werden mit dem firmeneigegen 0,25-µm-SiGe-Prozess hergestellt, dank dem –
trotz ihrer hohen Geschwindigkeit – sowohl Rauschen als auch
Leistungsaufnahme niedrig blei-
ben. Der TTRN0110G multiplext
16 parallele 622,08-MBit/sDatenleitungen, wodurch am
Ausgang 10 GBit/s erreicht werden. Das Besondere dabei ist,
dass er beim Einlesen der 16
Datenleitungen ohne Takt auskommt. Die zwei ICs verfügen
über Schittstellen in LVDS-Technik (Low-Voltage Differential
Swing) und benötigen maximal
3,7 W. Dieser Wert soll kommendes Jahr bei der nächsten Version
auf maximal 2,2 W reduziert
werden. Beide Chips sind in
einem kompakten BGA-Gehäuse
untergebracht.
Der Lasertreiber TLAD0110G
und der Modulatortreiber
TMOD0110G fungieren als
Strom- und Spannungstreiber
zur Ansteuerung von Lasern und
Modulatoren. Beide enthalten
vier kaskadierte Stufen und
akzeptieren ECL-Eingangspegel.
Der TLAD0110G kann LithiumNiobat-Modulatoren ansteuern
und ist in zwei Ausführungen
verfügbar: eine mit 5,2 V und die
andere mit 6,8 V Versorgungsspannung. Beide Versionen sind
in einem hermetisch dichten 32Pin-Gehäuse erhältlich, während der TMOD0110G als Chip
ohne Gehäuse geliefert wird.
Der Begrenzungsverstärker
TLMA0110G bietet eine Verstärkung von 33 dB bei einer Bandbreite von 8 GHz. Seine Singleended-Eingangsempfindlichkeit
beträgt 7 mVss, wobei der
Anwender die Schwellenspannung einstellen kann.
(Bruno Piovesan)
Lucent MG
☎ 00 44/134 48 65 90 10
Kennziffer 110
Neue Tastkopfgeneration
Hände frei
beim Messen
LeCroy bringt eine neue Tastkopfgeneration mit
hoher Bandbreite und neuen Funktionen wie freihändiges Arbeiten, Tastkopf/DSO Kanalerkennung,
einfaches Austauschen der Tastkopfspitze und weitere Innovationen auf den Markt. Die drei Hochfrequenztastköpfe HFP2500 (2,5 GHz Bandbreite),
HFP1500 (1,5 GHZ) und HFP1000 (1 GHZ) sind
Ergänzung zu den DSOs der WavePro-Serie.
Zusammen mit dem Adapter
ADPPS kann der Tastkopf
HFP1000 auch mit Geräten
anderer Hersteller verwendet
werden. Die Tastköpfe sind sehr
klein und handlich. Sie sind
daher geeignet, um an kleinen
IC-Lötstellen oder in unmittelbarer Nähe von engen Steckteilen zu arbeiten. Jeder Tastkopf
erkennt den Oszilloskopkanal,
den es ansteuert und zeigt mit
einer LED-Anzeige am Tastkopf
die Farbe an, in der das Signal
auf dem DSO erscheint. Das
Handsfree-Zubehör arbeitet wie
ein leichtes Stativ, das freihän-
diges Arbeiten ermöglicht und
dabei den Tastkopf an der zu
testenden Stelle hält. Um die
Tastköpfe für verschiedenen
Messumgebungen auszustatten,
gibt es serienmäßig eine Auswahl an Tastkopfspitzen, die
einfach aufgesteckt werden. Dies
ermöglicht auch ein einfaches
Austauschen einer defekten
Spitze, das bisher den Ersatz
des ganzen Tastkopfs nötig
machte. ● pa
LeCroy
☎ 0 62 21/827074
Kennziffer 112
Netzwerkprozessoren mit Linux
NetSilicon und Red Hat entwickeln gemeinsam Embedded-,
Open-Source-Lösungen
für
Internet-fähige Systeme. Die Vereinbarung sieht vor, dass Red
Hat Entwicklungsdienstleistungen für NetSilicon und einen
Teil des Kunden-Supports übernimmt. Das erste Produkt, das
im Rahmen dieser Partnerschaft
entstand, ist NET+Lx, eine Ent-
wicklungsplattform für Internetfähige Geräte, auf denen das
Betriebssystem µClinux läuft
und das Red Hat für den
NET+ARM-Prozessor von NetSilicon aufbereitet und auf diesen
portiert hat. ● rk
NetSilicon
☎ 089/9 0119 73
Kennziffer 114
15
Markt
Professionelle Multimedia auf 3U-CompactPCI
Digitale Displays rasant ansteuern
ben bewältigen. Die Datensicherheit ist z.B. so hoch, dass beinahe beliebig viele Displays kaskadiert werden können – mit entsprechend großen Preisvorteilen
für die Verkabelung.
Die 100 mm x 160 mm große
3U-CompactPCI-Multimedia-
oder
doppelter
digitaler
GigaST*R-Kanal an zwei neunpoligen D-Sub-Steckern angeschlossen werden – alternativ
dazu sind PanelLink-Treiberausgänge für die DVI-Schnittstelle verfügbar. Die Karte passt
über die Slave-PCI-Bridge in
jedes CompactPCI-System (3U
oder 6U) und enthält überdies
komplette Audiofunktion. Die
Karte wird sowohl als
GigaST*R- als auch als PanelLink-Version (DVI-Schnittstelle) angeboten.
Für die GigaST*R-Anwendungen sind fertig konfektionierte Kupferkabel mit D-SUBSteckern von Gore verfügbar.
Für spezielle Anwendungen
können Spezialkabel für verschiedene Anwendungen (z.B.
karte (Bild 3) besitzt einen
hochauflösenden Grafikcontroller mit integriertem MPEG2-Decoder, welcher ein oder
zwei verschiedene Bilder ausgeben kann. Das Bildsignal kann
entweder über einen genormten
15-poligen SUB-D-Stecker als
Analogsignal oder als einfacher
halogenfrei) als Meterware
unter Beachtung von Mindestbestellmengen bezogen werden.
Für PanelLink-Anwendungen
reichen bis zu 15 Meter Standard-Ethernetkabel.
Die Receiver-/Repeater-Karte
enthält entweder je einen
GigaST*R-Empfänger und -Sen-
Inova Computers stellt ein neuartiges Multimediasystem auf CompactPCI-Basis vor, welches
hochauflösende digitale Displays einfach und
modular über große Entfernungen bis zu 50 Meter
Kupfer oder bis zu 500 Meter Fiber ansteuern
kann. Basis für die effiziente Übertragung stellt
die von Inova Semiconductors entwickelte
GigaST*R-Technologie dar, die durch ihre 1,18 GHz
Nettodatenrate nicht nur mühelos die
Videodaten, sondern noch Audiokanäle und
andere Steuerungsdaten übertragen kann.
Zusätzliche Vorteile wie galvanische Isolation, geringste Störstrahlung, dünne preiswerte
Kabel und robuste, industrietaugliche Stecker machen das
Konzept entsprechend anwendungsfreundlich – das oder die
Displays können räumlich weit
getrennt über nur ein von Display zu Display durchgeschleiftes zwei- oder vieradriges Kabel
seriell verbunden werden. Neben
einer Vielzahl von so genannten
Infotainmentanwendungen
(Bild 2) mobiler oder stationärer Art kann der rasant ansteigende Einsatz digitaler Displays
mit immer höheren Auflösungen
nur mit seriellen Hochgeschwindigkeitsverbindungen gelöst
werden. Die meisten derzeit am
Markt befindlichen Lösungen
wie z.B. LVDS oder PanelLink
(DVI) haben enge Limitierungen
bezüglich Distanz, hohe Strahlungs- und Störproblematik
sowie meist galvanische Kopplungen der Systeme.
Störprobleme
vermeiden
Die GigaST*R-Technologie
hält derzeit weltweit eine Alleinstellung und kann diese Aufga-
16
der oder alternativ einen PanelLink-Empfänger und -Sender.
Das On-Board-Netzgerät versorgt
die Karte aus einem 24-V- oder
12-V-DC-Netz, für GigaST*R entsteht grundsätzlich galvanische
Trennung zwischen Rechner
und Display oder zwischen den
Displays. Da GigaST*R den für
den Datenempfang erforderlichen Takt immer selbst beim
Empfänger-Chip erzeugt, wird
Wartungsfreundliches System
hier kein Clock mit übertragen.
Damit entfallen die Probleme
konkurrierender Systeme wie ein
additives Skewing, wenn man
mehrere Repeater kaskadiert.
Die Backlight-Steuerung wird
über den Videokanal codiert
übertragen.
Die Receiver/Repeater enthalten einen intelligenten »Low
Frequency« Rückkanal = CANopen, über den verschiedene
Zustände wie Backlight-Abnützung, Displaystörungen oder
Remote-Temperaturen
und
anderes ausgewertet werden und
damit entsprechend wartungsfreundliche Systeme aufgebaut
werden können. Die Receiver/Repeater können in Kleinstückzahlen bestellt werden.
Über kleine Adapterplättchen
sind
gängige
Displays
anschließbar, einige hochauflösende Displays sind inklusive
Zertifizierungen bezüglich EMV,
Schock und Vibrationen (teilweise sogar EN 50155) verfügbar. ● pa
Inova Computers
☎ 0 81 34/91 62 65
Kennziffer 116
Website für Interface-Entwickler
Hilfe bei Problemen
mit Backplanes
Die Interface and Logic Group von Fairchild Semiconductor geht mit einem Online-Informationsdienst ans Netz, der dem Schnittstellen-Designer
via Internet die Fähigkeiten des EnSigna Lab
zugänglich macht. Die neue Website leistet interaktive Hilfestellung bei Backplane- und Verbindungsproblemen in Internet-Hardware und
drahtlosen Kommunikationssystemen.
Das Online-Design-Werkzeug
ermöglicht den problemlosen
Zugriff auf wichtige Informationen für das Design mit Interface-Produkten. Es verdeutlicht
das Know-how von Fairchild bei
der Lösung schnittstellenspezifischer Design-Probleme und hilft
die Signalintegrität zu verbessern. Die per EnSignaWeb verfügbaren Funktionen sind für
jeden von Nutzen, der am Design
von Backplanes und System-Verbindungsstrukturen arbeitet. Der
Service ist kostenlos und steht
rund um die Uhr an sieben
Tagen in der Woche zur Verfügung. Der Anwender kann mit
EnSignaWeb Zeit und Geld sparen, denn wenn er in der Vergangenheit mit den Ingenieuren am
EnSigna Lab zusammenarbeiten
wollte, musste er entweder viele
Stunden am Telefon verbringen
oder gar extra anreisen. Mit der
Internet-Technologie dagegen
können Fragen zu komplexen
Designproblemen umgehend
eingegeben und gelöst werden.
Das Resultat ist ein zügigeres
und weniger aufwändiges
Design.
17
Markt
Für Designer, die an Backplane-Applikationen arbeiten, ist
EnSignaWeb mit einem Backplane-Simulationswerkzeug
ausgestattet. Die Parameter
können entsprechend der
jeweils vorliegenden BackplaneApplikation spezifiziert werden,
um
die
Signalintegrität
anschließend mit Hilfe von
Online-Simulationen zu evaluieren.
Grundlage des BackplaneSimulationswerkzeugs ist das
Tool XTK von Innoveda. Dies ist
ein Toolkit zur Signalintegritätsund Crosstalk-Analyse, dessen
leistungsfähige Ausstattung dafür konzipiert ist, Signalintegritäts-Probleme an einzelnen
Leiterplatten, Systemen aus mehreren Platinen sowie MCMs zu
lösen. Es wird für die Pre- und
Post-Layout-Analyse verwendet.
Als Bestandteil des Tool-Pakets
ePlanner hilft XTK, auf elektrischen Restriktionen basierende
Entwurfsregeln zu definieren und
bis in das Layout hinein anzuwenden. Als »Post-Route Sign-Off
Tool« kann XTK Daten von allen
gängigen Layoutsystemen importieren. XTK besteht aus zwei
Komponenten: einem »2,5D
Field Solver« zur Berechnung
der induktiven und kapazitiven
Kopplungsmatrizen, die zur
Übersprech- und WellenleitungsSimulation auf der Grundlage
von Geometrie und Werkstoffen
der Leiterplatte und Leiterbahnen benötigt werden, und einem
Netzwerksimulator, dessen proprietärer Algorithmus. ● pa
Fairchild
☎ 0 8141/610 20
Kennziffer 118
Embedded-Rechner im Miniatur-Design
Mit der Ankündigung des miniaturisierten
Datenverarbeitungsmoduls Roger mit lauffähigen
Windows CE bietet µ-blox Lösungen für EmbeddedSysteme. Das Modul misst gerade 37,5 x 37,5 x
3,9 mm und beinhaltet einen StrongARM-SA1110Prozessor, 8 MByte Flash-EPROM, 2 MByte SRAM,
Taktgeber, Versorgungsteil und Reset-Logik für den
Prozessor. Alle Bus-, I/O-, Kommunikationssignale
und 3,3-V-Versorgungsleitungen werden über ein
Ball-Grid-Array (BGA) mit 225 Kontakten
herausgeführt und lassen eine Nutzung des
Moduls als auflötbares Bauelement zu. Vorgestellt
wird das Module auf der Electronica
in Halle A3, Stand 415.
Die Endgerätehersteller werden kontinuierlich mit neuen
Technologien konfrontiert, die
nicht mehr schnell genug im
eigenen Haus umgesetzt werden
können. Diese beinhalten Prozessor-Hardware, Betriebssysteme, Peripherie und Anwendung.
Es wird zunehmend schwieriger,
sich in allen Bereichen das notwendige Know-how anzueignen,
um innerhalb kurzer Zeit konkurrenzfähige Produkte zu entwickeln. Um das »Time-to-Market«-Ziel dennoch zu erreichen,
werden die Unternehmen
18
gezwungen, sich auf das branchenspezifische Kern-Know-how
zu fokussieren und die Basisfunktionalitäten mit externen
Firmen zu realisieren. Der Endgerätehersteller benötigt ein
funktionsfähiges Prozessorsystem, welches mit minimalem
Aufwand in seine Systemumgebung integriert werden kann,
plus lauffähiges Betriebssystem,
welches die Anforderungen für
Steuerungslösungen und Schnittstellen nach außen bereitstellt.
Schließlich ist ein gebrauchsfertiges Entwicklungssystem gefragt,
womit unverzüglich mit der Entwicklung und Integration seiner
Applikation begonnen werden
kann.
Mit der Ankündigung des
miniaturisierten Datenverarbeitungsmoduls ROGER mit lauffähigen Windows CE von Microsoft
bietet µ-blox Lösungen für all
diese Herausforderungen. Das
Modul misst gerade 37,5 mm x
37,5 mm x 3,9 mm und beinhaltet einen StrongARM-SA1110-
auflötbares Bauelement zu.
Ohne zusätzliche Logikbausteine können synchrone und asynchrone dynamische RAMs mit
einer maximalen Kapazität von
256 MByte angeschlossen werden. Folgende Schnittstellen
werden vom mitgelieferten
Betriebsystem Windows CE direkt
unterstützt: Maximal drei UARTs
(RS-232), 12-MBit/s-USB-Slave,
Signale für zwei PCMCIA-Einschübe, Infrarot-Schnittstelle,
Die µ-blox AG wurde 1997 als Spin-off Unternehmen der ETH in
Zürich gegründet. Das Unternehmen ist als Hersteller hochintegrierter
GPS-Empfänger mit niedrigem Energieverbrauch und hoher Leistungsfähigkeit bekannt. Mit seinen miniaturisierten, vor allem für tragbare
und mobile Endgeräte konzipierten Subsystemen, schafft das Unternehmen die Voraussetzung für die Endgerätehersteller, langwierige und kostspielige Entwicklungsprozesse umgehen zu können.
Prozessor, 8 MByte FlashEPROM, 2 MByte SRAM, Taktgeber, Versorgungsteil und ResetLogik für den Prozessor. Alle
Bus-, I/O-, Kommunikationssignale und 3,3-V-Versorgungsleitungen werden über ein BallGrid-Array (BGA) mit 225 Kontakten herausgeführt und lassen
eine Nutzung des Moduls als
der im StrongARM 1110 verfügbare Videocontroller, der eine
breite Palette von LC-Displays bis
VGA (640 x 480) abdeckt, und
I/O-Ports für den allgemeinen
Verwendungszweck. ● pa
µ-blox ag
☎ 00 41/1 72 274 44
Kennziffer 120
Markt
Forschung & Technologie
Mikromechantronisches Relais
Schaltzeit kleiner als 50 Mikrosekunden
Trotz rasant fortschreitender Evolution der Mikroelektronik sind konventionelle elektromechanische Relais unverzichtbar am Markt vertreten. Die
feinmechanische Verkleinerung erzielt dabei
durchaus Fortschritte, ist aber absehbar begrenzt.
Am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische
Schaltungen und Systeme in München (IMS-M)
wird deshalb mit dem Einsatz mikrosystemtechnischer Verfahren ein neuer Weg beschritten. In der
Entwicklung befindet sich ein elektrostatisch
angetriebenes Mikro-Relais mit sehr geringer
Leistungsaufnahme (µW) und einem Flächenbedarf < 1 mm2. Zur verbalen Differenzierung und
Abgrenzung zu feinmechanischen Relais wird
dieses Bauelement mikromechantronisches Relais
genannt.
Die verwendete Herstellungsweise basiert auf der aus der
Mikrosystemtechnik stammenden Oberflächen-Mikromechaniktechnologie. Die Wahl des
Substratwerkstoffs ist weitgehend frei, was beispielsweise die
Hybridintegration des mikromechantronischen Relais mit
Dünnfilm-Baulementen, elektronischen Elementen oder Sensoren zu Mikrosystemen ermöglicht. Die galvanische Trennung
zwischen Last- und Steuerkreis
und den beiden Lastkontakten
ist bis etwa 150 V gewährleistet.
Ein besonderes Merkmal des
mikromechatronischen Relais
ist die geringe Schaltzeit unterhalb von 50 µs. Aufgrund der
geringen Masse der beweglichen
Gegenelektrode wird eine
Schockfestigkeit von größer
6000 G erwartet. Simulationsrechnungen zufolge sind mit
dem gewählten Konzept Schaltspannungen von beispielsweise
15 V möglich.
Das
mikromechanische
Relais arbeitet nach dem
Bild 1. Prinzipskizze des mikromechanischen Relais
elektrostatischen Wirkprinzip.
Hierbei werden die elektrostatischen Kräfte durch Anlegen
einer Spannung zwischen
Elektrode und Gegenelektrode
erzeugt. Die bewegliche Gegenelektrode, die auch den Kontaktbügel trägt, wird aufgrund
der wirkenden Kräfte nach
unten abgelenkt, sodass sich die
Strompfade schließen (Bild 1).
Wird die Spannungsversorgung
unterbrochen, so öffnet sich der
Kontakt aufgrund der Federkraft des Balkens.
Der geringe Leistungsverbrauch im aktiven Zustand
macht
das
Mikro-Relais
Bild 2. Raster-ElektronenMikroskop-Aufnahme eines
Musterbauelements
besonders geeignet für mobile
Anwendungen. Komplexe Schaltfunktionen für Applikationen
der Telekommunikation oder in
der Messtechnik können aufgrund des geringen Flächenbedarfs in kompakten Bauelementen realisiert werden (zum Beispiel Matrix-Anordnung). Aufgrund der niedrigen Streukapazitäten ist das Schalten hochfrequenter Signale bis in die Größenordnung von 10 GHz ein
weiteres wichtiges Anwendungsfeld.
Bisherige Forschungsarbeiten
haben Versuchsmuster von
mikromechatronischen Relais
Schaltspannung: 20 bis 70 V
maximaler Laststrom: < 10 mA
Schaltzeit: 2,5 bis 50 µs
Kontaktwiderstand: 3 Ohm
Trennung zwischen Schalt- und
Lastkreis: > 1 Milliarde Ohm
Kontaktkapazität: < 10 fF
Leistungsaufnahme: < 10 µW
Vorläufige technische Daten
hervorgebracht wie sie beispielhaft aus dem Raster-ElektronenMikroskop-(REM-)Bild ersichtlich sind (Bild 2). Erkennbar ist
insbesondere der mikromechanische Cantilever mit Ätzzugangsöffnungen für das in der
Oberflächenmikromechanik
gebräuchliche Opferschichtätzen. Die Versuchsmuster weisen
erstens die grundlegende Machbarkeit solcher Bauelemente
nach und liefern zweitens
Charakterisierungsdaten als
Ausgangspunkt für weitere
Arbeiten (Kasten).
Für weitere Forschungs- und
Entwicklungsaktivitäten, zu denen Kooperationen mit der
Industrie angestrebt werden,
sind folgende Zielparameter vorgesehen:
• Schaltspannung < 15 V,
• Durchgangswiderstand < 1
Ohm,
• maximaler Lastsstrom < 50
mA,
• Schaltspielzahl > einer Milliarde,
• Optimierung für Kleinsignalanwendungen: DC bis 100
GHz. ● rk
Fraunhofer-Institut
IMS-M
☎ 089/54 75 91 38
Kennziffer 122
19
Titelstory
Optimierte Software-Entwicklung in verteilten Systemen
Erfolgreich kommunizieren
Früher mussten sich in erster
Linie die Designer großer Systeme in der Telekommunikation
mit komplexen Hard- und Software-Strukturen beschäftigen.
Mittlerweile kommt man auch
in vielen anderen Industriebereichen nicht mehr daran
vorbei, typische Ansätze aus der
Entwicklungsstrategie von
Telekommunikationssystemen
zu übernehmen.
Viele Systemdesigns bestehen heutzutage
aus einem Verbund von Prozessoren, die
zuverlässig untereinander beziehungsweise
mit über- oder untergeordneten Systemen
kommunizieren müssen. Vor nicht allzu langer Zeit war es beispielsweise für ein industrielles Produkt üblich, den Bedienzustand
über ein LCD-Panel zu signalisieren. Heute
sind Web-Server schon fast obligatorisch,
und morgen sollte das Gerät über Bluetooth
verbunden und per WAP bedient werden können. Der Markt honoriert Produkte, die sich
schnell in eine veränderliche Umgebung
integrieren lassen. Soll eine Produktfamilie
langfristig rentabel sein, so muss sich das
Design der Applikation auf neue Marktanforderungen übertragen lassen. Häufig gelingt
dies nur noch, wenn eine Applikation als verteiltes System ausgelegt wird. Anpassungsfähigkeit und die Möglichkeit, ein System sukzessive weiterzuentwickeln, sind Vorteile solcher Systeme.
Die Entwicklung komplexer Produkte
erfordert nicht nur ein hohes erstes Investment, sondern wird auch durch den Mangel
an Entwickler-Ressourcen erschwert. Deshalb
ist es umso wichtiger, die zur Verfügung stehenden Ressourcen auf das eigentliche Produkt-Know-how anzusetzen und das Rad
nicht ständig neu erfinden zu müssen. Vor
diesem Hintergrund lassen sich die Ziele klar
formulieren: kurze Entwicklungszeiten,
hohe Wiederverwendbarkeit, erprobte Technologie.
20
Als verteiltes System gilt jede Applikation,
die aus mehr als einem Prozessor, Controller
oder DSP besteht und in der die Teilaufgaben sinnvoll auf die einzelnen Prozessoren
verteilt werden können. Hierbei spielt es keine Rolle, ob diese Prozessoren vom gleichen
Typ sind. Es ist ebenfalls unerheblich, wie
diese Subsysteme physikalisch miteinander
kommunizieren – ob sie also, auf derselben
Platine sitzend, per Dual-Ported-RAM angesprochen werden können oder zum Beispiel
per IP über ein Netzwerk verbunden sind.
Idealerweise sollten diese Faktoren keinen
Einfluss auf das Software-Design haben. Ein
gutes Beispiel für ein solches Design ist ein
Handy oder die dazugehörige Basisstation
(Bild 1). Gerade Letztere kommt nicht mit
einem einzelnen Prozessor aus, sondern
nutzt dedizierte Prozessoren als Controller,
zum Beispiel für die IP-Anbindung beziehungsweise DSPs für das Front-end.
Aber selbst wenn das letztendliche Designziel
eine Einzelprozessorlösung ist, lassen sich die
Ansätze verteilter Entwicklung nutzen. Dann
nämlich, wenn in der Prototypen- und Testphase Simulatoren auf PCs transparent mit
dem echten Target kombiniert werden können.
Im Design einer verteilten Anwendung stecken vielfältige Herausforderungen. Zunächst
benötigen verschiedene Unterfunktionalitäten einer Gesamtapplikation häufig auch ver-
schiedene Prozessoren. Während manch ein
16-Bit-Controller sich durch hervorragendes
Interrupt-Verhalten auszeichnet und günstige Peripheriedesigns ermöglicht, krankt es
bei ihm an der Rechenleistung. Diese Aufgabe erledigen wiederum 32-Bit-Prozessoren
oder DSPs hervorragend. Auch laufen innerhalb einer Mehrprozessorumgebung Protokolle wie beispielsweise TCP/IP besser auf
einem 32-Bit-Controller mit entsprechendem
Speicherumfeld als auf einem ressourcenarmen Subsystem. Trotzdem müssen diese
unterschiedlichen Welten in einer verteilten
Anwendung homogen miteinander kommunizieren können. Dabei sollte es möglich
sein, bei der Projektentwicklung möglichst
prozessorunabhängig vorzugehen.
Die wichtigsten Erfordernisse eines verteilten Systementwurfs lassen sich wie folgt charakterisieren:
• Verteilbarkeit: Im ersten Schritt stellt sich
die Frage, ob sich die Applikation überhaupt sinnvoll auf mehrere Prozessoren
verteilen lässt. Dies ist nicht immer so klar
ersichtlich wie zum Beispiel bei der Abarbeitung parallelisierter Bildverarbeitung
durch DSPs. Insbesondere muss der Designer darauf achten, dass er die möglichen Kommunikationskanäle nicht
unnötig belastet. Er wird also zu vermeiden versuchen, dass Prozesse, die sehr viel
Bild 1. Handy und Basestation
miteinander kommunizieren, auf verschiedenen Prozessoren laufen.
• Portabilität: Um später Teile der Applikation auszutauschen, auf anderen, billigeren, besseren oder verfügbareren Prozessoren laufen zu lassen oder in andere Produkte zu übernehmen, sollte die ange-
sein. Wiederverwendbarkeit als ein Designziel erhöht vielleicht im ersten Projekt den
Aufwand, ist aber als eine Investition in die
Zukunft zu verstehen.
Anhand des Echtzeitbetriebssystems OSE
lassen sich die Building-Blocks, welche den
Entwurf eines verteilten Systems erleichtern,
Bild 2. Ein einfaches API
wandte Methodik auf andere HardwareStrukturen übertragbar sein – dies erspart
erheblichen Entwicklungsaufwand.
• Skalierbarkeit: Skalierbarkeit heißt, dass
bereits innerhalb ein und derselben Produktlinie der Bedarf nach unterschiedlicher Leistungsfähigkeit und Funktionalität entstehen kann – denkt man zum
Beispiel an Mobile-Phones mit oder ohne
WAP-Browser-Fähigkeit. Die Skalierbarkeit
der Basislösung kann unter Umständen
komplette Redesigns ersparen.
• Unterstützung verschiedener Topologien
und Kommunikationskanäle: Soweit möglich, sollte der Systementwurf weitgehend
davon unabhängig sein, welche Topologie
und Hardware-Struktur unterlegt wird.
Denn diese richtet sich nach der innerhalb
des Marktpreises eines Produkts realisierbaren Prozessor- und I/O-Funktionalität.
Dem hat sich der Systementwurf unterzuordnen. Ein universelles Design muss
also so unterschiedliche Funktionen wie
Shared-Memory, Bridges, Backplanes,
(Feld-)Busse und IP-Verbindungen mit
unterstützen können. Dabei hat der Overhead minimal zu bleiben.
• Kosteneffizienz: Der Entwicklungsaufwand
und die Entwicklungszeit für die Infrastruktur sollte sich bereits im ersten Projekt bezahlt machen und kalkulierbar
gut nachvollziehen: ein einheitliches API
(»Application Programming Interface«) in
Form eines Betriebssystems, einheitliche
Kommunikation zwischen Subsystemen
sowie Werkzeuge für Entwurf, Debugging
und Pflege des gesamten verteilten Systems.
Produkte wie Basestation-Controller, Verkehrsleitsysteme oder Prozessteuerungen
sind so komplex, dass für die Realisierung
große Teams zusammenarbeiten. Bei der
Entwicklung von Switches für die Telekommunikationsdienste sind Teams von mehreren hundert Entwicklern keine Seltenheit.
Häufig werden ganze Funktionsgruppen
einer Applikation von anderen Abteilungen
übernommen, separat entwickelt oder sogar
extern dazugekauft. Damit nicht »viele
Köche den Brei verderben«, muss hier eine
einheitliche und einfache Software-Schnittstelle die Komplexität reduzieren. Ein Echtzeitbetriebssystem, welches auf den wichtigsten verfügbaren 16/32-Bit-Controllern und
auf DSPs verfügbar ist, kann dazu einen
wertvollen Beitrag leisten, wenn es über einige spezielle Eigenschaften verfügt.
Ausschlaggebend ist eine für den Designer
und Entwickler einheitliche Sicht auf das
Betriebssystem. Zwar sollte das RTOS für
jeden der eingesetzten Prozessoren optimiert
sein, nach außen jedoch einen für alle Prozessoren gleichen API-Subset zur Verfügung
21
Titelstory
stellen (Bild 2). Dabei muss es auf die in der
jeweiligen Prozessorklasse unterschiedlichen
Ressourcen Rücksicht nehmen. Ein Kernel
für 16-Bit-Controller oder DSPs darf in jedem
Fall nur unter 10 KByte ROM benötigen. Für
32-Bit-Controller hingegen sollte das API
optional um Funktionalitäten wie TCP/IP,
tung bereits sehr einfach, aber ein auf
»Direct Message Passing« (DMP) basierendes Betriebssystem geht noch einen Schritt
weiter. Dieser direkt im Kernel verankerte
Ansatz ist die Grundlage für ein sehr gradliniges Systemdesign auch komplexer Applikationen. Prozesse kommunizieren in einem
Bild 3. Transparente Kommunikation mit »Link Handler«
File-System und andere Dienste erweitert
werden können. Alle diese Derivate ein und
desselben API verhalten sich betreffend der
Prozesskommunikation
optimalerweise
gleichartig, sowohl, wenn es um die Kommunikation im Adressraum eines Prozessors
geht als auch zwischen Prozessoren und über
verschiedenste physikalische Medien.
Ist das API auf allen eingesetzten Prozessoren gleich, so hat der Entwickler eine gute
Chance, in mehreren Prozessorarchitekturen
heimisch zu werden und kann innerhalb der
Teams flexibel dort arbeiten, wo Not am
Mann ist. Durch eine nach außen knappe,
aber intern mächtige Schnittstelle lässt sich
auch ein Projekt-Quereinsteiger schnell integrieren werden. Der reine Applikationsentwickler kann sich bei strengem Design
(solange er auf einer CPU arbeitet und nicht
Treiber entwickelt) im Wesentlichen auf sechs
System-Calls beschränken: Alloc/Free»buff
für die Allocation von Speicher, Send/Receive/Receive»w»tmo/Delay für das Senden und
Empfangen von Nachrichten respektive die
Zeitsteuerung. Den notwendigen Synchronisations-Overhead übernimmt effizient das
Betriebssystem. Semaphoren sind zwar vorhanden, sie müssen aber nicht mehr unbedingt genützt werden. Woher kommt das?
Wenn auf allen Prozessoren ein einheitliches Betriebssystem läuft, ist die Einarbei-
22
solchen Betriebssystem nicht über Mailboxen
oder Semaphore, sondern sie senden sich
Nachrichten direkt. Der Unterschied scheint
eher im Detail zu liegen, aber er erspart die
Verwendung von Objekten (Mailboxes,
Semaphoren), die nur zur Kommunikation
dienen. Diese Objekte müssen in herkömmlichen Systemen als Ressource verwaltet werden. Zur Verwaltung von Ressourcen wiederum nutzt man Semaphoren oder Mailboxen
– ein endloser Kreislauf. Dead-Locks, falsch
empfangene Nachrichten, sehr schwieriges
logisches Debugging und suboptimaler Speicherschutz sind die Fußangeln semaphorbasierter Designs. Will man Prozesse auf
mehreren CPUs synchronisieren, versagt der
Semaphoransatz vollends. Mit DMP können
sich Prozesse direkt eine Nachricht senden.
Der Nachrichtenaustausch macht dabei auch
vor CPU-Grenzen nicht halt.
Um diesen Mechanismus auf verteilte
Umgebungen abzubilden, bietet OSE den
»Link Handler« (Bild 3). Der »Link Handler«
ist ein direkt in das Betriebssystem integrierbares Protokoll. Er erlaubt zuverlässige Verbindungen zwischen Prozessen auf verschiedenen Prozessoren. Dieses Konzept ist mittlerweile so entscheidend, dass herkömmliche
Systeme versuchen, es nachzubilden. Mit Hilfe des so genannten »Distributed Messaging«
gelingt dies auch bei kleinen Systemen. Wird
das Design jedoch komplex, wird schnell
sichtbar, dass sich im ganzen System Synchronisationsprobleme ergeben. Wenn aber
über Standardaufrufe im Betriebssystem von
einem »PowerPC-Prozess« aus mit einem
»DSP-Prozess« kommuniziert werden kann,
ergibt sich eine sehr starke Abstraktion im
Design bereits auf Ebene des Betriebssystems.
Die beim Schritt von einer Einzelprozessorapplikation auf eine Mehrprozessorlösung
zusätzlich in das Betriebssystem einzubindenden Betriebssystem-Ressourcen sind aus
Applikationssicht von geringem Umfang. Es
reicht ein System-Call-Hunt zum einmaligen
Finden und Einrichten des Remote-Prozesses, an den man die Nachricht senden will.
In fehlertoleranten oder sicheren Systemen
kann noch ein optionales Attach auf diesen
Link erfolgen. Dieser Call richtet dann eine
automatische Überwachung des mit Hunt
initiierten Links ein. Aus Sicht der Send- und
Receive-Calls bleibt alles wie bei einer Einprozessorlösung, der »Link Handler« übernimmt den Part der Adressierung. Sogar ein
Name-Server für die Bereitstellung symbolischer Zielprozessnamen kann integriert werden, das System kann sich beim Hochfahren
selber konfigurieren.
Ob die eigentliche Kommunikation zwischen den Prozessen nun gemächlich wie
durch einen Brief oder schnell wie eine EMail erfolgt, darf das Design der Applikation
nicht grundsätzlich unterschiedlich machen.
Daraus ergibt sich eine wichtige Forderung
an einen Kommunikationsmechanismus für
Mehrprozessorsysteme. Er muss transparent
sowohl »Postboten« wie zum Beispiel eine
serielle PPP-Verbindung, als auch »E-Mails«
wie eine Backplane oder eine Dual-PortedRAM-Anbindung unterstützen. Der OSE»Link Handler« nutzt zu diesem Zweck wie
die meisten OSE-Mechanismen ein Konzept
von drei Software-Layern. Oben residiert (als
feste Library) der eigentliche OSE »Link
Handler« direkt in das Betriebssystem eingebunden. Darunter behandelt ein als SourceFrame verfügbarer Protokolltreiber die
grundsätzliche Art der Kommunikation, zum
Beispiel IP oder DPR. Auch dieser mittlere
Bestandteil wird häufig nicht angepackt.
Unterbaut wird die Komponente schließlich
durch den Hardware-Treiber für den Kommunikationskanal, beispielsweise PCIBridge-Driver oder Ethernet-Driver. Der
»Link Handler« wurde bereits auf unterschiedlichste Strukturen portiert. Dazu gehören neben proprietären Designs insbesondere
TCP/IP, VME, PCI, DPR und sogar eine Funkschnittstelle.
Der »Link Handler« kann jedoch nicht nur
dazu genutzt werden, Zielsysteme zu integrieren, sondern bietet auch eine Möglichkeit, PCs
oder Workstations zu einem Teil der Applikation werden zu lassen. Besonders in hierarchi-
Bild 4. Debugging von Kommunikationsprozessen
23
Titelstory
schen Strukturen ist es interessant, die oft
nicht notwendig echtzeitfähige Verwaltung
der Subsysteme durch einen PC unter einem
Standardbetriebssystem erledigen zu lassen.
Das kann eine Datenbank zur Abrechnung
von Kundendaten sein. Dazu gibt es auch für
Systems nur in geringem Umfang. Die Analyse erfolgt mit »Message Sequence Charts«.
Um trotzdem bestimmte Zustände in Ruhe
analysieren zu können, bietet der Illuminator verschiedene Trigger-Möglichkeiten. Diese lassen sich sogar mit einer selbst zu defi-
Bild 5. Verteilte Applikation
Workstations und PCs eine Simulation des
Echtzeitbetriebssystems inklusive »Link
Handler«. Die Nutzung dieser Simulationsumgebung ist besonders zur Entwicklungszeit wertvoll. Hier sei kurz das Stichwort Hardware-Software-Codesign genannt.
OSE bietet mit einer einfachen API die
Grundlage, beliebig komplexe verteilte Systeme aufzubauen. Derartige Systeme zu testen ist keine einfache Aufgabe. Dazu stellt die
Entwicklungsumgebung von OSE ein spezielles Debugging-Tool zur Verfügung, den
Illuminator (Bild 4).
Herkömmliche Debugger tun sich schwer
mit dem Debuggen des Message-Flows in verteilten Anwendungen. Ein Source-CodeDebugger würde mit seinen Breakpoints die
Kommunikation unmöglich machen. Beim
Stopp an einer zu prüfenden Stelle würde die
Gegenseite der Kommunikation die Verbindung durch spezielle Protokollschichten als
unterbrochen erkennen. Lässt der Entwickler
das unterbrochene System weiterlaufen, ist
die Gegenseite längst nicht mehr in einem
kommunikationsbereiten Zustand. Fehler, die
sich aus dem Laufzeitverhalten ergeben, sind
dadurch nicht analysierbar. Der Illuminator
verfolgt die Nachrichten auch über Systemgrenzen hinweg. Dabei beeinflusst er die Ausführungsgeschwindigkeit des untersuchten
24
nierenden Zustandsmaschine kombinieren.
Trigger sind dann nur während bestimmter
Systemzustände aktiv.
Da das Debuggen verteilter Messages unter
OSE keine aufgesetzte Funktion ist, sondern
bereits von Anfang an im Kernel integriert
wurde, kann der Illuminator denselben
»Link Handler«-Mechanismus nutzen wie
die Applikation, um an die Informationen
von Subsystemen heranzukommen. Daraus
ergibt sich der nützliche Effekt, dass zum
Debuggen in vielen Fällen nur ein zentraler
Zugang auf das Gesamtssystem nötig ist. Oft
ist dies ein Ethernet-Access auf einen der 32Bit-Controller der Applikation. Der Einsatz
teurer Zusatz-Hardware für den parallelen
Zugriff auf mehrere CPUs kann somit
zumindest reduziert werden.
Einen Sourcecode-Debugger ersetzt der
Illuminator nicht, jedoch nutzen Tool-Hersteller vermehrt die Informationswege des
Illuminators, letztendlich also auch den
»Link Handler« selber. So wird zum Beispiel
in verteilten PowerPC-Anwendungen MultiTask-Debuggen auch auf mehreren Prozessoren möglich.
Die Entwicklung vieler aktueller Anwendungen ist heute ein Spagat zwischen
geringst möglichen Kosten, Zeitaufwand und
konkurrenzfähiger Funktionalität. Eine kur-
ze Produktlebenspanne und ein kleiner werdendes Zeitfenster für die erfolgreiche Marktplatzierung lässt dasjenige Produkt überleben, welches die beste Balance zwischen
bewährter Funktionalität und Innovation
schafft. Derjenige ist im Vorteil, der seine
Produkte zeitgerecht und vor allem auch
bedürfnisgerecht entwickeln kann.
Eine gute Empfehlung für den Einstieg in
eine verteilte Anwendung dürfte es deswegen
sein, rechtzeitig das notwendige Know-how zu
sammeln, um gegebenenfalls nicht unbedingt
alle Stufen auf einmal nehmen zu müssen.
Schon die Einzelprozessorapplikation profitiert von klarem Design und lässt sich, mit
Voraussicht entwickelt, später leichter in eine
Multiprozessorumgebung überführen.
Ein Beispiel: Komponenten eines CompactPCI-basierten Messsystems benötigen
neue Funktionalitäten und höhere Verarbeitungsleistung. Das Design basiert auf mit
DPSs ergänzten Controllern. Hier bietet sich
partielles Neudesign an. Schon mit der nächsten hinzukommenden Karte kann dann der
volle Nutzen aus der einfacheren Kommunikation gezogen werden, bis schließlich der
gesamte relevante Teil der Applikation auf
die neue Technologie umgestellt werden
kann. Zeitbedarf und Projektrisiko lassen
sich so minimieren (Bild 5).
Wie so oft gilt auch hier: Der erste Schritt
ist der wichtigste. Auf Direct-Message-Passing-basierende Betriebssysteme wie OSE bieten einen Weg, heterogenen verteilten Systemen einen Teil ihres Schreckens zu nehmen.
In diesem Zusammenhang ist gerade auch
auf DSPs und Low-end-Controllern der Einsatz eines Kernels sinnvoll, gewinnt man so
doch Kommunikations- und Debug-Möglichkeiten. Möglich wird dies durch die hohe
Portierbarkeit des »Link Handlers«.
Beim Telefonieren oder Surfen im Internet
ist in der Signalkette sicher »Direct Message
Passing«-(DMP-)Software involviert. So sind
die Technical-Reviews auf den Webpages der
großen skandinavischen Telekommunikationshersteller denn auch eine gute Möglichkeit, solche Multi-CPU-Designs detailliert
studieren zu können.
(Peter-Cornelius Späth, Enea OSE/rk)
Enea OSE
☎ 089/5 44 67 60
Kennziffer 200
Industrielle Rechnersysteme
CompactPCI-Rechner nach Kundenwunsch
Mit Wide-SCSI- oder Ethernet-Interface
Hot-Swap, IPMI, Dual-Bus, HighAvailability, High-Performance,
PMC, erweiterter Temperaturbereich, Pentium-III-Prozessor
und so weiter, wer kennt sie
nicht, die Schlagworte aus der
Welt der Embedded-Computer.
Diese Features finden sich alle
auf den Produkten CT7 und CE7
von SBS Technologies. Die beiden 6-HE-CompactPCI-Rechner
adressieren vielfältige Anwendungen und Einsatzbereiche und
sind speziell für den Kommunikationsmarkt ausgelegt.
ten an. Sollte die gewünschte Konfiguration einem Compact-Slot (4 TE). Davon lassen
damit nicht möglich sein, weil eine sich 512 MByte auf das Board löten, die
bestimmte On-Board-Funktion fehlt, dann andere Hälfte des maximal möglichen Speiwird ein Design speziell für den Kunden ent- chers wird über ein Speichermodul aufgewickelt (Bild 1).
Was zeichnet nun die
beiden neuen Rechner
CT7 und CE7 aus? Beide
Single-Board-Rechner
sind wahlweise mit
einem Celeron- oder
einem Pentium-III-Prozessor inklusive MobileVarianten für beide
Typen bestückt. Es lassen
sich Socket370- und
BGA2-Prozessoren verwenden. Die Taktrate
Beide Rechner wurden nach dem Prinzip deckt dabei einen
Leistung und Funktionalität aufgebaut, was Bereich von 300 MHz bis
bedeutet, dass der Anwender je nach seiner momentan 850 MHz ab.
Applikation einen Rechner nach seinen Damit eignen sich beide
Anforderungen bestellen kann. Das kann in Rechner für einen weiten
einem Fall weniger Prozessor-Power und vie- Einsatzbereich in Bezug Bild 2. Blockdiagramm der Rechners CT7
le Schnittstellen bedeuten, im anderen Fall auf deren Prozessorleishohe Performance aber nur eine minimale tung. Beide Rechner sind auch für einen steckt. Die Lötoption auf dem CPU-Board soll
Ausstattung an On-Board-Funktionen. In erweiterten Temperaturbereich von -40 °C mechanische Festigkeit garantieren. Der
jedem Fall hat es der Anwender in der Hand, bis 70 °C ausgelegt, wobei die Abhängigkeit maximale Ausbau erlaubt es, dass große
seinen Idealrechner zu erwerben. SBS bietet von der gewählten Taktfrequenz und des Pro- Applikationsprogramme direkt aus dem
dazu ein Standardmodell und eine große zessortyps besteht. Der Standardbereich liegt Speicher ausgeführt werden, was für die TeleAnzahl an kundenspezifischen OEM-Varian- bei 0 °C bis 50 °C.
kom-Branche oft ein wichtiges Kriterium ist.
Als Chipsatz verwenBild 2 zeigt als Beispiel den CT7 im Blockden beide CPU-Boards diagramm. Der CE7 ist baugleich zum CT7,
den 82440BX, der auf der enthält aber statt dem Wide-SCSI-Interface
Embedded-Roadmap von zwei zusätzliche Ethernet-Schnittstellen
Intel steht. Abhängig (10/100BaseT), in Summe also maximal
vom verwendeten Prozes- vier Interfaces. Das prädestiniert den CE7 für
sor arbeitet dieser Chip- kommunikationsintensive Applikationen.
satz mit 66 MHz oder 100 Wie aus dem Blockdiagramm ersichtlich, ist
MHz Busfrequenz zur der Speicher, der Temperatursensor, der
CPU hin. Das Speicher- Clock-Generator und ein EEPROM über
Interface leistet ebenfalls einen System-Management-Bus (SMBus) am
66/100 MHz und unter- PCI-ISA-Controller angeschlossen. Damit hat
stützt SDRAMs mit Error- das BIOS oder bestimmte System-Routinen
Correction (ECC). Die die Möglichkeit, systemrelevante Daten dort
Speichergröße variiert zu hinterlegen beziehungsweise dort abzuBild 1. Der CPCI-Rechner ist als Standardmodell mit
einer großen Anzahl an kundenspezifischen OEM-Varian- von 64 MByte bis maxi- rufen. Diese Daten sind zum Beispiel die Grömal 1024 MByte in nur ße des Systemspeichers, dessen RAS/CASten verfügbar
26
Schwerpunkt
Charakteristik, ECC/Non-ECC, aber auch die
Prozessor- oder Board-Temperatur werden
darüber erfasst. Der SMBus ist zusätzlich mit
dem optionalen On-Board-IPMI-Controller
(BMC) verbunden.
Unter »Intelligent-Platform-Management
Interface« (IPMI) versteht man, eine standardisierte Kommunikationsschnittstelle
und Architektur um ein System (Boards,
Chassis, Spannungsversorgung, Lüfter etc.)
zu überwachen und im Fehlerfall Gegenmaßnahmen einzuleiten. Dies erhöht die
Ausfallsicherheit eines Systems, da es je nach
Implementierung unabhängig vom Gesamtsystem arbeitet. Die gesamte Kommunikation basiert dabei auf einem Request/Response-Protokoll mit definierten Kommandos
und Antworten.
Der »Baseboard-Management-Controller«
(BMC) ist ein eigenständiger Mikrocontroller, der mittels eines System-Interfaces am
ISA-Bus angeschlossen ist. Er wird auch mit
einer eigenen Spannungsversorgung betrieben, ist als unabhängig von der Versorgung
der CompactPCI-Boards im System. Zusätzlich besitzt er eine Reihe von A/D-Schnittstellen, mit deren Hilfe er die gesamte Spannungsversorgung des Rechners überwacht.
Das IPMB-Interface koppelt die IPMI-Nachrichten in die CompactPCI-Backplane ein
und schafft damit die Verbindung zu anderen IPMI-fähigen Boards im System. Abhängig vom Systemaufbau kann der Anwender
diesen Bus (IPMB) zu entfernteren Komponenten weiterschleifen wie zum Beispiel
Stromversorgung, Lüfter oder abgesetzte Systemmanagement-Panels. Damit ist es auch
möglich, von außen die Systemzustände
abzufragen. Der IPMI-Controller verwendet Computer-Boards dies als eine mögliche
einen ARM-TD7-Core und arbeitet unter dem Maßnahme unterstützen, ist das Hot-Swap.
Echtzeitbetriebssystem ThreadX.
Hot-Swap bedeutet, dass ein Board aus dem
Ein weiteres Feature erlaubt es beiden laufenden System gegen ein neues Board
Rechnern, sowohl als System-CPU oder als ausgetauscht werden kann, ohne dass man
Peripheral-CPU zu arbeiten. Dabei erkennen das System selber vorher ausschalten muss.
die Rechner automatisch, in welchen Slot Zu unterscheiden ist dabei, in welchem Slot
(System- oder Non-System-Slot) sie einge- das betreffende fehlerhafte Board im System
steckt sind, und dementsprechend überneh- steckt. Die beiden Rechner unterstützen Hotmen sie die dafür vorgesehene Funktion. Um Swap in folgender Form:
dies zu ermöglichen, hat
man zwei PCI-PCIBridges (33 MHz/64 Bit)
vorgesehen. Je nachdem
in welchem Slot der
Rechner eingesetzt wird,
ist eine der beiden
Bridges aktiv. Viele auf
dem Markt erhältlichen
CPU-Boards sind speziell
nur für System oder
Non-System-Slot ausgelegt, der CT7 und der
CE7 vereinigen beide
Funktionsweisen auf Bild 3. Die Hot-Swap-Funktion ist ein Mix aus Hardware
einem Board zum Vorteil und Software
für den Kunden. Falls
der Anwender sich von vornherein für die • Wird der Rechner (CT7, CE7) im SystemNon-System-Funktion entscheidet, wird der
Slot verwendet, dann unterstützt dieser
Rechner nur mit einer Bridge ausgerüstet.
Systemrechner, dass periphere, Hot-SwapHigh-Availability- (hochverfügbar, andaufähige Boards während des Betriebs ausgeernd verfügbar) -Systeme zeichnen sich
tauscht werden können.
dadurch aus, dass sie möglichst wenig Still- • Arbeitet der Rechner in einem Peripheriestand zulassen. Der Begriff 5/9 s, was so viel
Slot (Non-System) dann kann er selber
bedeutet wie 99,999 Prozent der Zeit muss
während des Betriebs aus dem System enteine Anlage fehlerfrei arbeiten, umgerechnet
fernt bzw. in das System gesteckt werden.
auf ein Jahr, dass nur etwa fünf Minuten
Die Hot-Swap-Funktion ist ein Mix aus
Stillstand erlaubt sind. Techniken, die bei Hardware und Software. Wie aus Bild 3
27
Analog gilt das Gleiche hen. Die Rückmeldung an das Bedienpersobeim Entfernen eines nal, dass das Board nun aus dem System
Boards aber eben in gezogen werden darf, erfolgt dann über ein
umgekehrter Richtung.
blaues LED an der Frontseite. Analog erfolgt
Es liegt am Systemin- bei einem Einstecken eines Boards in ein
tegrator, welches System- laufendes System das Einkonfigurieren ebenmodell er favoritisiert, falls automatisch in Software, wobei man
die Unterschiede liegen auch hier auf das »ENUM#«-Signal als Indidarin, wie der Hardware- kator zurückgreift.
und Software-ConnecIm Falle von High-Availability erfolgt auch
tion-Prozess abläuft.
der Hardware-Connection-Prozess voll unter
Am niedrigsten Level der Kontrolle der Software. Dies ist aber nicht
Bild 4. Der Hot-Swap-Vorgang läuft prinzipiell in drei
ist das Basic-Hot-Swap mehr innerhalb der PICMG 2.1 R1.0-SpezifiPhasen ab
angesiedelt. Hier erfolgt kation definiert, sondern liegt in den Hänersichtlich ist, benötigt ein Hot-Swap-fähiges der Software-Connection-Prozess durch die den der Anwender. Bezogen auf den Aufbau
Board dafür eine spezielle Logik. Mittels manuelle Kontrolle des Operators. Das bedeu- der Board-Hardware gilt, dass bei High-Avaieines Hot-Swap-Controllers überwacht diese tet, der Operator muss durch die Eingabe an lability das Board die Hardware-VoraussetLogik beim Einstecken den Hot-Swap-Vor- einer Konsole das fehlerhafte Board in dem zungen für Full-Hot-Swap erfüllen muss, was
gang. Die Spannungsversorgung des Boards Software-System isolieren und freigeben, bei CT7 und CE7 der Fall ist.
ist dabei quasi zweigeteilt, zuerst sorgt die bevor es herausgezogen
»Power Sequence Control« dafür, dass die werden darf. Analog gilt
Backplane-seitige Logik des Board mit Span- es umgekehrt für das Einnung versorgt wird. Danach schaltet sie die fügen eines neuen Boards
Spannungsversorgung auch für den Rest des in ein laufendes System.
Boards durch. Die Backplane muss ebenfalls Mit anderen Worten,
für Hot-Swap ausgelegt sein. Pins mit unter- neben der rein mechanischiedlicher Länge sorgen dafür, dass zuerst schen Tätigkeit des HerGround und Spannung angelegt wird, ausziehens und des Hindanach erfolgt der Kontakt der PCI-Pins einsteckens eines Boards,
sowie einiger Status- und Control-Pins, am muss der Operator das
Schluss das »BD_SEL#«-Signal über den System an sich durch die
Eingabe und Steuerung
gleichnamigen Pin.
Wie aus Bild 4 ersichtlich ist, läuft der Hot- über eine Konsole darauf Bild 6. Anwendung des CE7 in der TelekommunkationsSwap-Vorgang prinzipiell in drei Phasen ab: vorbereiten und das Aus- industrie
• Mechanisch das Board in das Chassis ein- beziehungsweise Einkonfigurieren selber vornehmen.
führen (= Physical).
Nach CompactPCI-Spezifikation sind
In der nächsten Stufe, dem Full-Hot-Swap, maximal acht Steckplätze in einem Chassis
• Das Board mit Spannung versorgen und in
einen Reset-Zustand setzen (= Hardware- erfolgt der Software-Connection-Prozess vorgesehen. Benötigt eine Anwendung mehr,
unter Kontrolle des Betriebssystems mit der dann ist es notwendig, ein weiteres BussegConnection).
• Das Board in das System einkonfigurieren entsprechenden »Connection Control Layer ment über eine zusätzliche PCI-PCI-Bridge
Software«. Hier teilt das Bedienpersonal dem anzubinden. Dazu gibt es verschiedene Ver(= Software-Connection).
System mit, dass man fahren. Beim CT7 und CE7 wurde eine horiein Board entfernen will. zontale 2-Slot-Lösung implementiert, welche
Dazu genügt es, den Aus- man von der Frontseite her in das System
werfer zu betätigen, da steckt. Bild 5 zeigt das Prinzip. Eine 2-Slotdieser beim Öffnen über Lösung hat den großen Vorteil, dass die Steeinen integrierten Schal- ckerbelegung des Boards sich in keinem Fall
ter ein »ENUM#«-Signal ändert, das heißt, J4/J5 müssen nicht für die
erzeugt . Dieses Signal Bridge-Lösung geopfert werden. Dies ist bei
stößt damit das Betriebs- vertikalen Lösungen nämlich der Fall, mit
system an das betreffen- dem Nachteil, dass sich solch ein Board nur
de Board im System zu in einem bestimmten Slot verwendet lässt.
isolieren und als nicht Ein weiterer Vorteil der 2-Slot-Lösung (HoriBild 5. Eine 2-Slot-Lösung hat den Vorteil, dass die
mehr existent anzuse- zontal-Bridge) liegt darin, dass man auf
Steckerbelegung des Boards sich in keinem Fall ändert
28
Schwerpunkt
Bild 7. CT7 mit integrierter Festplatte
Standard-Backplanes zurückgreifen kann
und damit erhöhte Kosten vermeidet.
Die Lösung für die beiden Rechner schaut
dabei wie folgt aus: Die auf dem Board integrierte PMC-Schnittstelle (64 Bit) dient als
Steckverbindung für das separate Busextension-Board ET7. Das Extension-Board hat als
Ersatz für das verlorene PMC-Interface zwei
weitere PMC-Schnittstellen und stellt auch
die notwendige PCI-PCI-Bridge bereit, um
ein zweites CompactPCI-Bussegment anzusteuern. Damit kann man über die Kombination CT7/CE7+ET7-Systeme mit maximal
16 CompactPCI-Slots aufbauen, zwei der
Slots werden für CT7/CE7+ET7 benötigt. Ein
weiterer Vorteil dieser Lösung ist darin zu
sehen, dass die CPU in solch einem System
zwischen den beiden Bussegmenten sitzt.
Beide Segmente können dabei mit der maximalen Transferrate betrieben werden, es tritt
also keine Verzögerung durch in Reihe
geschalteten Bridges auf. Am Rande sei
erwähnt, dass der ET7 auch ohne Buserweiterung als PMC-Carrier mit zwei Interfaces
bestellt werden kann.
Weitere Funktionen auf dem Board sind
zwei IDE-Schnittstellen mit der Möglichkeit,
eine 2,5-Zoll-Harddisk oder eine Flashdisk onboard in einem Single-Slot (4 TE) zu verwenden. Standard-PC-Schnittstellen sind zweimal
COM, ein LPT, zweimal USB, Floppy, Keyboard
und Mouse. Timer und Watchdog sind ebenfalls vorhanden. Beide Rechner erfüllen die
EMV-Richtlinien nach EN55022 Class B.
Die I/O-Schnittstellen stehen teilweise
front- und/oder rückseitig zur Verfügung.
Dazu werden zwei Transition-Module angeboten. Das CTM1x stellt alle Rear-I/OSchnittstellen zwecks weiterer Verkabelung
innerhalb des Chassis bereit. Es handelt sich
dabei um Schnittstellen wie VGA/LCD, Ethernet, Floppy, Keyboard, Mouse, Reset, EIDE,
SCSI, 2x COM, LPT und PMC-I/O. Das zweite
Transition-Modul (CE7-TM, CT7-TM) ist für
den rückwertigen Einbau in das Chassis vorgesehen. Es ist 6 HE hoch und 80 mm tief,
besitzt eine Frontplatte mit den Anschlüssen
und wird über die On-Board-Stecker J3 bis J5
direkt auf die Backplane von hinten aufgesteckt. Somit sind die Schnittstellen von der
Front- als auch von der Rückseite des Chassis erreichbar, ohne es öffnen zu müssen.
Eine Anwendung des CE7 in der Telekommunkationsindustrie zeigt schematisch Bild
6. Hier werden zwei CE7 in zwei getrennten
CompactPCI-Chassis eingesetzt. Die beiden
Rechner sind über die integrierte EthernetSchnittstelle miteinander verbunden. Zwei
weitere Ethernet-Interfaces überwachen und
kontrollieren externe Geräte und Anlagenkomponenten. Es handelt sich hier um ein
lose gekoppeltes redundantes System. Fällt ein
Rechner aus, übernimmt sofort der andere die
notwendige Kontrolle und die Steuerung.
Beide CompactPCI-Rechner zeichnen einen
hohen Integrationsgrad auf und decken einen
weiten Leistungsbereich ab. Dabei ist es dem
Anwender überlassen, welche der zahlreichen
Funktionen er im Endeffekt für seine Applikation benötigt. Entsprechend hat er die Möglichkeit, seine favoritisierte Rechnerkonstellation zu bestellen, der Kunde zahlt nur was er
benötigt. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig, ob für Telekom oder Messtechnik, ob
industrielle Automation oder Medizintechnik,
ob Bildverarbeitung oder Simulation, der Weg
nach oben ist mit diesen Plattformen offen.
(Jürgen Eder, SBS Technologies/rk)
SBS Technologies
☎ 08 21/5 03 40
Kennziffer 300
29
Eine Momentaufnahme der Industrie-PC-Techniken
Über Busse und Boards
Computer-Boards nach Industriestandards sind die Bausteine
für Steuerungs-, Überwachungsund Auswerte- beziehungsweise
Visualisierungssysteme in
Anwendungen der industriellen
Automation, Flug-, Schiff- und
Fahrzeugtechnik, Telekomunikation, Medizin- und Militär-/
Raumfahrttechnik. Bisher proprietäre Systeme werden zunehmend auf standardsierte Baugruppen umgestellt. Neue bisher
nicht durchführbare Anwendungen ergeben sich aus dem Fortschritt der Computer- und Bustechnik. Schon aus Gründen der
schnellen Marktreife müssen die
Systeme kurzfristig aus Standardteilen konfiguriert werden.
Die beiden wichtigsten Busse
CompactPCI und VMEbus werden
ergänzt durch aufsteckbare
Module (Mezzanines). Die
Anpassung an die Erfordernisse
des sehr breiten Einsatzgebiets
bei den industriellen Anwendungen erfordert eine extreme
Vielfalt an Lösungen. Die BoardVielfalt reicht dazu nicht aus.
Ganze Boards für Sonderfunktionen sind oft zu teuer.
Die standardisierte Vielfalt und
Individualisierung erhält man
über aufsteckbare Module mit
einer oder wenigen Funktion.
In diesem Bericht werden
derzeit aktuelle Themen aus
diesem Bereich beleuchtet. Der
Stand der Normung wurde in
Systeme, Heft 7/00 ab Seite 26
beschrieben.
30
In der CompactPCI-Welt wird der HotSwap-Technik besonders große Aufmerksamkeit geschenkt. Diese Technik ist bisher nur
für Peripheriekarten definiert (PICMG 2.1
Hardware, PICMG 2.12 Software). Der größte
Teil des Problems liegt bei der Software. Die
PICMG-Spezifikation legt nur die Regeln
fest. Pigeon Systems hat im Auftrag der PICMIG ein Software-Grundgerüst dafür erstellt,
das von jedem Anbieter oder Anwender noch
individuell angepasst werden muss. Jetzt gibt
es eine interessante Lösung von Jungo Systems aus Israel. Deren GO-Hot-Swap-Software ist unter vielen Betriebssystemen einsatzfähig. Sie soll an die
Spezifikationen
von
PICMG 2.12 angepasst
werden.
Hot-Swap bei 66 MHz
muss noch definiert werden. Der schwierige Teil
ist das Einstecken einer
33-MHz-Karte in ein laufendes 66-MHz-System.
Die langsame Karte darf
erst starten, wenn der
Bus angehalten und neu konfiguriert wurde.
Herkömmliche Karten können allerdings
nicht feststellen, dass sie in ein System mit
anderer Taktrate gesteckt wurden. Der einzige Unterschied ist die Spannungsversorgung.
33-MHz-Karten dürfen nur bei 5 V getauscht
werden. 66-MHz-Karten dürfen nur bei 3,3 V
betrieben werden. Langsame Karten müssen
als für 5 V codiert werden, auch dann, wenn
sie bei 3,3 V arbeiten können.
Außerdem muss noch die maximale
Datenrate der Rückwand codiert werden.
Schnelle Karten in einer langsamen Karte
müssen ja mit ihrer niedrigen Taktrate
betrieben werden. Die Backplane muss also
wie eine Steckkarte ihre höchstmögliche
Datenrate bekanntgeben können.
In den technischen Komitees der PICMG
wird an PCI-X für CPCI gearbeitet. Es ist
nicht trivial, zunächst erst mal festzulegen,
mit welcher Taktrate ein CPCI-Bus arbeiten
soll. Es muss immer mit der Taktrate des
langsamsten Busteilnehmers gearbeitet werden. Die Auswahl 33 MHz oder 66 MHz wird
noch mit dem Signal M66EN getroffen. Die
Wahl zwischen 100 MHz oder 133 MHz muss
über PCIXCAP erfolgen. Beim »normalen«
PCI gibt es die Variante 100 MHz nicht.
PCI-X über mehrere Steckkarten hinweg
ist ein großes Problem. Derzeit werden
Stromspannungskurven und Flankensteilheit untersucht, um daraus eine Spezifikation abzuleiten für den Betrieb mit mehr als
zwei Steckkarten.
Im Januar 2001 soll über einen Teil der
technischen Fragen abgestimmt werden.
Es gibt auch recht trivial aussehende Probleme. Dazu gehört die Suche nach blauen
LEDs. Diese werden bei Hot-Swap als »Geht«beziehungsweise »Geht nicht«-Anzeige
benötigt.
VMEbus-Backplanes wurden bisher bis
etwa 700 MByte/s Datenübertragungsrate
getestet. 320-MByte/s-Systeme sind schon im
Einsatz. Eine Datenrate von 1000 MByte/s
über die volle Buslänge von 21 Steckplätzen
sollte möglich sein. Bisher gibt es keine
Chips dafür. Die Komitee VITA 2 und VITA
2.1 definieren zusammen mit Texas Instruments Spezifikationen für solche Treiberchips.
Das PIRMA-Komitee der VITA spezifiziert
die neuen Regeln für den Einsatz von Steckkartensystemen in rauer Umgebung. Dies ist
nötig, da die MIL-Spezifikationen auslaufen
und nicht mehr weiter verwendet werden.
Das PIRMA-Komitee schlägt eine strukturierte mehrstufige Definition der üblichen
Schwerpunkt
Parameter (EMV, Umgebungsbedingungen, lung bei mehreren Funktionseinheiten
Sicherheit und Struktur) vor. Der Anwender schon beim nächsten Projekt wieder nicht
spezifiziert dann in seinen Ausschreibungen passen würde. Jedesmal neue Karten zu entdurchaus unterschiedliche Konformitätsebe- werfen ist zu teuer. Daher sind aufsteckbare
nen der Parameter für ein Projekt. Die mit Module für die individuelle Konfiguration
dem VMEbus eingeführten Definitionsregeln unbedingt notwendig. Mehr als 75 Prozent
(Vorschlag, Empehlung, Erlaubnis und aller CPU-Steckkarten bei VME und CPCI
Regel) werden für die Spezifikation genutzt. haben Steckplätze für Mezzanin-Karten,
Für die tägliche Praxis ergeben sich dann die sind also als Trägerkarten für AufsteckmoEinteilungen in Klassen (ruggedized, mis- dule geeignet.
sion critical, militarized)
und drei Temperaturbereiche. auf fünf Ebenen.
Das VITA-34-Komitee
untersucht weitere Vorschläge für ein zukünftiges Steckkartensystem.
Wegen der HF-Probleme
bei den hohen Taktraten
sollen steckbare Metallkassetten eingesetzt werden. Die Kühlung wird
zukünftig ein ernstes
Problem sein. Bei den
üblichen Doppeleuropa- Bild 1. PC•MIP von Men mit Vierfach-RS422/485-Schnittkarten werden 250 W stelle P11
Leistungsaufnahme erwartet. Mit Flüssigkeitskühlung sollen bis zu
Auf die normal-großen Doppeleuropakar500 W Leistung gekühlt werden. Derzeit werten bei CPCI und VME passen bis zu sechs der
den drei Kühlungsarten mit Wasser oder Luft kleinen PC•MIP-Module oder entsprechend
als Kühlmittel untersucht.
weniger bei den Aufsteckmodultypen mit gröDas System aus Metallkassetten ist so ßerer Grundfläche. Soweit PCI-Steckkarten
gewählt, dass VME- oder CPCI-Karten mit nach der Desktop-PCI-Spezifikation in indusden nötigen Adaptern in die Kassetten pas- triellen Systemen zum Einsatz kommen, ist
sen. Sollte eine derartige Norm in Zukunft auf den Karten mit voller Größe ebenfalls
verabschiedet werden, dann ist sie auch für Platz für bis zu sechs PC•MIP-Module.
CPCI-Karten einsetzbar. Beide Busse sind
Bei den Aufsteckmodulen sind derzeit eindann Varianten des Kassettensystems.
deutig die PMC-Module (IEEE 1386.1) an der
Bei den zukünftig hohen Übertragungsra- Spitze. Diese Technik wurde durch zusätzliten bereiten nicht nur die Steckverbindun- che Standards aufgewertet. Jetzt können Masgen, sondern auch die Zuleitungen auf den ter-CPUs auf einem CPU-Modul den kompletKarten und Rückwänden Probleme. Im Ide- ten Rechner steuern (VITA 32). Durch simalfall dürften nur gerade Zuleitungen ohne plen Tausch einer kleinen Steckkarte kann
Kurven oder Ecken genutzt werden. Untersu- die Leistung oder die Plattform gewechselt
chungen zu diesen technischen Herausforde- werden. Auch die Signalführung durch die
rungen werden großen Einfluss auf die Backplane (jetzt Midplane) auf die rückseitig
zukünftige Standardisierung haben.
gesteckten Module wurde genormt (VITA 36).
Die notwendige Vielfalt bei industriellen
Bei den IndustryPacks-(IP-)Modulen
(embedded) Anwendungen erfordert mehr (ANSI/VITA 4) von Greenspring (jetzt SBS
als nur eine große Auswahl an Steckkarten. Technologies Modular IO) ist es etwas ruhiSelbst die »kleinen« Einfacheuropakarten ger geworden. Diese Technik lag anfangs in
sind bei der heutigen Integrationsdichte zu der Bedeutung noch vor den PMC-Modulen.
groß, um nur wenige Funktionen aufzuIn Europa sind die M-Module (ANSI/VITA
nehmen, da die spezielle Zusammenstel- 12) sehr populär. Die ursprünglich von Men
31
vorgestellte Mezzanin-Technik ist recht einfach. Fertige Module können buchstäblich
über Nacht entwickelt werden. In der Messund Analysetechnik werden oft einfache aber
sehr spezialisierte Module in geringen Stückzahlen benötigt. M-Module sind unter diesen
Einschränkungen die einzige Wahl.
Die PC•MIP-Module (VITA 29) in Scheckkartengröße sind für größere Stückzahlen
und für den Einsatz von modernen Chips in
SMD-Technik besonders geeignet. Diesen
Normvorschlag von Men haben Men, SBS
Technologies und die Motorola Computer
Group gemeinsam zur Normung bei
ANSI/VITA eingebracht. Die kleine Bauform
und viele innovative Merkmale haben zur
raschen Akzeptanz im Markt geführt.
Die Anwendungen in industriellen
(embedded) Systemen sind sehr vielseitig
und unterschiedlich. Hier sollen nur kurz
einige vorgestellt werden:
• Beim Transrapid wird die Stromzufuhr der
gerade befahrenen Streckenabschnitte mit
VMEbus-Systemen und Mezzanin-Modu-
32
len von PEP innerhalb
eines von Siemens
projektierten Systems
gesteuert.
• Die Anforderungen des
Germanischen Lloyd
für Anwendungen auf
Schiffen sind zum Teil
höher als bei MILAnwendungen. VMEbus-Systeme von Men
mit M-Modulen sind
vom Germanischen
Lloyd als einzige bisher zertifiziert. Eine
Anwendung ist das Bild 2. Die UltraSparc-IIi-basierende, hochzuverlässige
vollautomatische Ein- Midrange-CompactPCI-Plattform Centellis 8540 von
fangen von Hub- Force ist mit acht Slots ausgestattet
schraubern auf dem
Schiffsdeck und das Ein-/Ausbringen in
mit M-Modulen für die Feldbus-KommuHangars an der Schiffsoberfläche.
nikation.
• Der Zug »Le Shuttle«, der unter dem • Balzers: Die Chips, aus denen ElektronikKanal England mit Frankreich verbindet,
schaltungen auf Steckkarten aufgebaut
hat eine Steuerung aus VMEbus-Karten
sind, werden selbst in Anlagen erzeugt, die
mit eben diesen Steckkarten (CPCI und MModule) erzeugt werden.
• Resa: Ein CPCI-System mit M-Modulen
arbeitet als Testsystem bei der Automobilproduktion an der Erfassung, Zuordnung,
Klassifizierung und Dokumentation von
Messwerten.
• Ölbohrung: Ein redundant ausfallgeschütztes VMEbus-System steuert in Tiefen von
1000 und mehr Metern unter der Meeresoberfläche Ventile und Druckkammern,
damit nicht unerwartet Öl austritt und im
Meer große Umweltschäden anrichten kann.
Wie aus den Marktzahlen hervorgeht, ist
der VMEbus weder tot noch auf dem Abstieg.
Bei Firmen, die beide Techniken (VME und
CPCI) anbieten, ist der Umsatzanteil für VME
immer noch deutlich höher als für CPCI. Die
ältere VMEbus-Technik wird kaum beworben, weil sie in der Industrie überall bekannt
ist. In der heutigen schnelllebigen Zeit wird
aber alles vergessen was nicht täglich beworben wird. Aus diesem Grunde haben sich
zunächst vorwiegend deutsche VMEbus- und
CompactPCI-Anbieter zusammengetan und
ein Logo entworfen, das überall auf den
Gebrauch von VMEbus-Technologie hinweisen soll. Das Logo wurde von der VITA Trademark-geschützt und ist auf der VITA-Homepage zum Download bereitgestellt.
Schwerpunkt
Inzwischen gibt es auch eine Managementbroschüre, in der die Besonderheiten
des VMEbus nochmals deutlich gemacht werden. Die VMEbus-Technologie wird vor allem
in den USA in besonders starkem Maße in
militärischen Systemen eingesetzt. Die drei
führenden amerikanischen Hersteller von
Computertomographen verwenden ebenfalls
die ausgereifte VMEbus-Technologie. Selbst
in dem überwiegend von CPCI-Systemen
bedienten Telekommunikationsmarkt gibt es
Neuentwicklungen mit VMEbus-Technologie. Offensichtlich ist Platz für beide Technologien. Dehalb fährt ja auch ein großer
Teil der Anbieter von Steckkartensystemen
zweigleisig.
Anfang Februar wurden die Umsatzzahlen
der Martktforscher für 1999 bekanntgegeben.
Für den VMEbus wurden 50 Prozent und für
CPCI fünf Prozent Anteil geschätzt. Das wird
sich aber nennenswert ändern. Beide Busse
wachsen. Der VMEbus mit fünf bis zehn Prozent, CPCI mit etwa 100 Prozent. Bisher
haben sich die beiden Bustechnologien relativ unabhängig voneinander entwickelt, da sie
unterschiedliche Einsatzschwerpunkte haben.
Inzwischen ist der »European Embedded
Board Market Report 2000« (EEB-Report)
fertiggestellt. Diese Markterhebung wurde in
Europa von Europäern mit Unterstützung
durch PICMG, VITA und EU-Gelder
durchgeführt. Der Report kann über die
Zeitschriften »buses +boards«, EPN oder
»Elsevier Business Information« bezogen
werden. Informationen unter www.busesand
boards.com.
CPCI-Systeme werden vorwiegend in Telekommunikationssystemen eingesetzt. Große
Firmen in diesem Bereich kaufen kleinere
Firmen und deren Know-how oder bilden
enge Partnerschaften:
• Ericsson hat Alpha-Server von Compaq für
die nächste Generation von Telefonschaltsystemen ausgesucht und mit Compaq ein
entsprechendes Abkommen geschlossen.
Die Alpha-Prozessorchips werden auf
CPCI-Karten betrieben.
• Intel hat die CPCI-Erfinder-Firma Ziatech
für 240 Millionen Dollar übernommen
und in seine »Communications Products
Group« eingegliedert.
• Motorola hat vor mehr als einem Jahr die
CPCI-Pionier-Firma ProLog übernommen
und in seine Computer Group eingeglie-
dert. Motorola beliefert Telekom-Firmen
mit ausfallgeschützten Systemen zur Steuerung von Telfon- und Datenübertragungsleitungen.
• Solectron, eine der weltweit größten Auftragsfertigungsunternehmen, hat vor längerer Zeit Force und Smart Modular Systems übernommen.
Alle drei übernehmenden Firmen haben
weitere meist branchenerfahrene kleinere
Firmen übernommen. So werden die Bataillone für die Telekom-Schlacht aufgestellt.
Es gibt noch eine große Anzahl von teils
offenen, teils proprietären Steckkarten und
Bussystemen für industrielle Anwendungen.
Weitreichende Bedeutung haben derzeit nur
VMEbus und CompactPCI sowie die vorgestellten Mezzanin-Techniken.
Von den neuen Vorschlägen sind RapidIO
von Motorola und InfiniBand von Intel
besonders interessant:
• RapidIO soll in Zukunft als Zubringerbus
unterhalb von InfiniBand auf und zwischen Steckkarten eingesetzt werden und
dort PCI ersetzen. RapidIO ist zur Normung bei der VITA vorgestellt worden. Das
ist nicht verwunderlich, weil RapidIO eine
Weiterentwicklung
von
RACEway
(ANSI/VITA 5-1994 und VITA 5.1) ist. Alcatel, Cisco, EMC, Ericsson, Lucent, Mercury,
Motorola und Nortel arbeiten an der Spezifikation. Der Einsatz von RapidIO in
industriellen Anwendungen sollte wegen
der Vorgeschichte keine Probleme geben.
• Mit InfiniBand sollen zukünftig serielle
Verbindungen über kurze Kabel zwischen
Servern und CPUs hergestellt werden. Erste
Produkte oder Prototypen werden ab
Anfang 2001 erwartet. Die VSO hat
gemeinsam für VMEbus und CompactPCI
bereits einen Normentwurf (VITA 31) für
mehrere InfiniBand-Kanäle über den mittleren Steckverbinder J0/P0 (VME) beziehungsweise J3/P3 (CPCI) einer 6-HEBackplane fertiggestellt. Das VITA-31Komitee hat die Steckerbelegung für InfiniBand an J0/P0 (VMEbus) oder J3/P3
(CPCI) zum Anschluss für InfiniBandKabel vorgestellt.
(Hermann Strass/rk)
Technology Consulting
☎ 0 90 81/29 0556
Kennziffer 302
33
19-Zoll- und Kompakt-IPCs
Das Angebot an Industrie-PCs
lässt sich generell in die Gruppe
der 19-Zoll-PCs und in die Gruppe der Kompakt-PCs einteilen.
Zur Unterstützung stehen verschiedene Standard-Board-Level
zur Verfügung: Slot-CPU-Boardund Embedded-CPU-Board-Level.
Passive Busplatinen werden mit
Slot-Boards unterstützt. Die Idee
dahinter ist, dass durch die Vielfalt des Busplatinenangebots
jeder Anwender genau die
Busvarianten erhält, die er
benötigt. Bis auf weiteres
werden hierbei auch noch die in
der Industrie weitverbreiteten
ISA-Slots zur Verfügung stehen.
Die üblichen Formfaktoren von
Embedded-CPU-Boards sind
sicherlich 51/4 Zoll und 3,5 Zoll,
aber kleinere Formate in der
Größe von Scheckkarten sind im
Kommen. Die Boards verfügen in
der Regel über alle benötigten
Features. Erweiterungen sind
über PC/104 und über RiserKarten begrenzt möglich.
Bei 19-Zoll-Industrie-PCs kann man die
Gruppen mit Display und ohne Display
unterscheiden. IPC bzw. 19-Zoll-Gehäuse
ohne Display stehen in ein, zwei, drei oder
vier HE (Höheneinheiten) zur Verfügung.
Für Server-Technologien sind auch 19-ZollGehäuse mit sechs HE und redundanten
Netzteilen entwickelt worden. Nichtsdestotrotz werden speziell als Server in Zukunft
auch IPCs mit einer Höheneinheit entwickelt
werden. Hier wird die hohe Integration der
Industrie-PC-Welt voll genutzt. Aber auch
der Standard-IPC kann in einer HE konfiguriert werden, und dies sogar mit einem ISAoder PCI-Erweiterungs-Slot. Auch zwei PCIErweiterungs-Slots sind bereits möglich.
34
Der Einbau von 3,5-Zoll-Laufwerken wie
zum Beispiel Floppy- oder PCMCIA-Drive
kann angeboten werden. Bei einer gemeinsamen Nutzung von 3,5-Zoll- und 51/4-ZollLaufwerken muss auf Slimline-Formate
zurückgegriffen werden. Mit zwei Höheneinheiten ist der Einbau von Standard CD-ROM
und Floppy-Laufwerken kostengünstig zu
realisieren. Bis zu fünf Erweiterungs-Slots
können konfiguriert werden. Die Unterstützung von Slot-1-CPUs ist hier kein Problem.
Drei HE sind in der Industrie eher Mauerblümchen, finden allerdings bei KompaktPCs Anwendung. Diese sind dann sowohl als
Kompakt- oder auch als 19-Zoll-Einbau einsetzbar.
Vier HE ist der gebräuchlichste Standard
der 19-Zoll-Welt. Speziell als Server für die
IT-Plattform steht eine Version mit nach
vorne ausgeführten Slot-Blechen zur Verfügung. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass zum Beispiel LED-Anzeigen von
eingesetzten Modemkarten ständig durch
einfachen Blickkontakt zu überwachen sind.
Floppy und CD-ROM sind ebenfalls nach vorne ausgeführt. In einer anderen Anwendung
wird beispielsweise der IPC nbn-400V mit 19
PCI-LAN-Karten bestückt und über einen
LAN-Switch als Kommunikations-Server eingesetzt. Mit vier HE können bis zu 20 ISASlots unterstützt werden oder bis zu 19 PCISlots.
Für kritische Anwendungen, bei denen
eine hohe Verfügbarkeit erforderlich ist, können auch 19-Zoll-Gehäuse mit redundanten
Netzteilen eingesetzt werden.
Bild 1. Vier PCs in einem 19-Zoll-Gehäuse für höchste Rechnerleistungen
Vor allem in der Prozessvisualisierung sind
die IPCs mit LC-Display nicht mehr wegzudenken. In einer Höheneinheit kann ein
vollständiger IPC mit TFT-Display zur Verfügung gestellt werden. Eine Folientastatur
ermöglicht die Eingabe der Daten. Für grafische Betriebsoberflächen ist ein MouseTouch vorhanden. Nach Benutzung des PCs
Bild 2. nbn-514 – Ein hochintegrierter
PC im Formfaktor eines CD-ROM Laufwerks
kann dieser in seiner Schublade in das Rack
eingeschoben werden und ist mechanisch
geschützt. Ein zusätzlicher ISA-Slot für halblange Add-on-Karten steht zur Verfügung.
Das oft aus Platzgründen verwendete Notebook wird damit ersetzt.
Zur Prozessvisualisierung im Besonderen
oder für Kontrollfunktionen werden PCs
mit ständig sichtbarem Display benötigt.
Dies sind ab vier HE zu realisieren. Mit vier
HE können 6,5-Zoll-TFTs unterstützt werden.
In Gehäusen mit fünf Höheneinheiten
(fünf HE) sind in der Regel 10,4-Zoll-Displays eingebaut, die ständig sichtbar sind.
Ursprünglich waren die DSTN-Displays als
kostenoptiemierte Lösungen durchaus
beliebt. Der Einsatz dieser Displays ist durch
den ständigen Preisrückgang bei den TFTs
eindeutig rückläufig. Als Slots für Erweiterungen stehen bis zu 20 ISA-Slots oder bis zu
17 PCI-Slots zur Verfügung. TFT-taugliche
CPU-Karten gibt es ab der Leistungsklasse
386 SX. Als Server können je nach Bedarf PCs
mit oder auch ohne Display verwendet werden.
Schwerpunkt
Bild 3. Der Kompakt-PC HPC für die
Hutschienenanbringung
Mit dem nbn-400x4 (Bild 1) wurde ein
IPC-System entwickelt, mit dem standardmäßig vier PCs in einem 19-Zoll-Gehäuse
unterstützt werden. Für jeden PC stehen zwei
Erweiterungs-Slots für lange Karten zur Verfügung. Jeder PC hat einen LAN-Port (RJ45). Damit ist das gesamte Netzwerk in
einem Gehäuse zusammengefasst. Die größtmögliche CPU-Leistung wird zur Zeit von
einem Intel-Celeron mit 700 MHz realisiert.
Da das System auf Einsteckkarten basiert,
wird ein eventueller Kartenaustausch vereinfacht.
Das Gehäuse wird durch drei temperaturgeregelte Lüfter thermisch stabil gehalten
und könnte auch für Cluster-Lösungen eingesetzt werden. Über ein Überwachungsmo-
Bild 4. Kompakt-PC mit kundenspezifischer Tastatur zur Betriebsdatenerfassung
dul können die Betriebsbedingungen des PCs
auch via Internet abgerufen und beeinflusst
werden. Deshalb ist dieser PC als Server
besonders gut geeignet.
Ein 19-Zoll-Anzeigesystem in einer Höheneinheit, das an eine normale VGA-Karte
angeschlossen wird, kann mit Display bis zu
15 Zoll angeboten werden. Damit kann über
ein analoges Kabel auch ein gewöhnlicher
Desktop-PC zum Beispiel in einem in der
Nähe befindlichen Büro eingesetzt werden.
Distanzen von 50 m können hier unterstützt
werden.
Hochintegrierte Kompakt-PCs sind mittlerweile zu einem hervorragendem Preis-Leistungs-Verhältnis erhältlich. Dadurch erobert
sich dieses Produkt Märkte, bei denen das
kleine Baumaß die Entscheidungsgrundlage
ist. Als Kompakt-Server im 51/4-Zoll-Formfaktor können Server auf engstem Raum eingesetzt werden. Das neueste Modell von nbn ist
der nbn-Kompakt 514 (Bild 2). Dieser PC hat
die gleichen Abmessungen wie ein CD-ROMLaufwerk, ist jedoch etwas tiefer. Als größtmögliche CPU wird derzeit ein Intel-PII 266
MHz unterstützt. Das Gerät ist als NetzwerkServer konzipiert, wird aber auch in rauesten
Umgebungen eingesetzt. LAN, VGA CRT/LCD
wie auch alle anderen üblichen PC-Schnittstellen gehören zur Grundausstattung.
Falls mit dem nbn-400x4 nicht genügend
Rechenleistung zur Verfügung steht, kann
mit dem 51/4-Zoll-PC ein erheblich erweitertes Cluster auf kleinstem Raum erzeugt werden.
Vor allem die Hutschienen-PC-Klasse (Bild
3) sorgt für verstärktes Interesse am Markt.
Hier gibt es, wie in der 19-Zoll-Klasse bereits
üblich, auch kostenoptimierte Ausführungen. Der HPC ist grundsätzlich für die
Anbringung an eine DIN-Rail ausgelegt.
Kundenspezifische Modifikationen, die aus
Kostengründen auf einem Standardmodel
basieren, sind hier die Regel. In der DisplayVersion ist eine maximale Diagonale von 6,4
Zoll machbar. Die meisten HPCs sind auch
als Stand-alone-PCs zu verwenden.
Der Terminal-PC (Bild 4) ähnelt durch
seine hohe Integration dem Hutschienen-PC
und dem Panel-PC. Der eigentliche Unterschied besteht im Allgemeinen in der Verwendung von Tastaturen, die auf die jeweilige
Anwendung hin optimiert sind.
Für Anwendungen, bei denen ein Display
ständig sichtbar sein muss, eignen sich die
Panel-PCs (Bild 5) nach wie vor am besten.
Bei diesem Typ des IPC stehen Displays bis zu
15 Zoll Diagonale zur Auswahl. Laufwerke
wie CD-ROM und Floppy sind nach vorne
ausgeführt. Die Tiefe beträgt 150 mm. Wem
dies noch zu tief ist, der kann auf einen
Flachpanel-PC zurückgreifen, muss dann
allerdings auf die nach vorne ausgeführten
Laufwerke verzichten.
Der Einsatz von PCs steigert die Produktivität auch in den rauen Bereichen der Industrie erheblich.
Bild 5. Kompakt-Panel-PC mit nach
vorne ausgeführten Laufwerken und
150 mm Tiefe
Das Time-to-Market wird erheblich vereinfacht und damit verkürzt. Durch seine Vielfalt erreicht der Industrie-PC auch Nischen
wie zum Beispiel den Automotive-Bereich.
Besonders der Multimedia-Bereich in rauen
Umgebungen ist ein Spielfeld des kundenspezifischen Industrie-PCs. Von einem qualifizierten Systemspezialisten wird das bestehende technische Potenzial durch Verwendung von Standardkomponenten und die
eigene Entwicklung systemspezifischer Applikationen optimal ausgeschöpft.
(Andreas Spanner, nbn/rk)
nbn
☎ 0 81 52/92 36 58
Kennziffer 304
35
HA-Systeme für Telekom-Anwendungen
99,999 Prozent Verfügbarkeit
bei Einsatz des CompactPCI
CompactPCI-Systeme sind
mittlerweile als Standard in der
Telekommunikation etabliert.
Die hohen Verfügbarkeitsanforderungen an die eingesetzten
Systeme drücken sich dabei in
Begriffen wie Carrier-Grade –
und 5Nines-Availability aus.
Telekom-Einsatz bedeutet für
Hard- und Software: Non-StopBetrieb – 24 Stunden pro Tag –
365 Tage pro Jahr. Für Systemhersteller heißt das, die Forderungen nach Hochverfügbarkeit
und hohem Systemdurchsatz
ebenso in Einklang zu bringen
wie kompakten, wartungsfreundlichen Aufbau und perfekte Kühlung. So zählen heute
die für Telekom-Anwendungen
entwickelten High-AvailiableCompactPCI-Chassis zu den am
höchsten entwickelten Computerplattformen am Markt.
HA-CompactPCI-Systeme bieten hochflexible Bausteine für Telekommunikationsanwendungen:
• 19-Zoll-Chassis mit HA-Funktionen und
redundanten AC- oder DC-Netzteilen,
• H.110- und IP-Backplanes für hohen
Nutzdatendurchsatz,
• Hochleistungs-CompactPCI-CPUs und
I/O-Karten (zum Beispiel Line-Interfaces)
mit Hot-Swap-Funktion,
• optimierte HA-Betriebssysteme mit Unterstützung der Hardware.
Hochverfügbarkeit kann in der Regel nicht
einfach durch Zusammenstellen von marktüblichen Komponenten erreicht werden. Die
36
Hochverfügbarkeit muss vielmehr direkt in
alle Bausteine eines HA-Systems hineinkonstruiert sein:
• Die CPU- und die I/O-Karten müssen HotSwap und Port-Umschaltungen unterstützen.
• Treiber und Betriebssystem müssen HWRedundanzen und Hot-Swap unterstützen.
• Anwendungsentwickler brauchen Bibliotheken, die die HA-Funktionen zur Einbindung in die eigentlichen Applikationen zur
Verfügung stellen.
• SNMP-Funktionen und Test-Tools werden
zur Wartung und Diagnose benötigt.
Neben der Verfügbarkeit spielt der Systemdurchsatz eine entscheidende Rolle bei Aus-
Schwerpunkt
wahl der Hardware-Komponenten. Bisher bewältigen H.110-Busse das
Datenaufkommen in den meisten Telekom-Chassis. Es steht aber
bereits eine Alternative vor der Markteinführung, die erheblich höhere Bandbreiten verspricht.
Bei powerBridge Computer setzt man auf die Produkte der Motorola Computer Group. Motorola hat einen Switched-IP-Standard in
Form einer offene Systemarchitektur für Netzwerklösungen der nächsten Generation geschaffen, der einen IP-Paket-Durchsatz von 200
GBit/s verspricht.
Die Switched-IP-Architektur ist für Entwickler eine technische
Basis zur Implementierung von Lösungen für paketvermittelte
Carrier-Grade-Netzwerkanwendungen. Dazu zählen beispielsweise Streaming-Media, Multicasting, Media-Gateways und Voice-over-Packet-Anwendungen. Die native IP-Technologie trägt
zur Verbesserung der Datenübertragungsgeschwindigkeit bei, da
Bild 1. Aufbau einer Switched-IP-Backplane für CompactPCI-Systeme
die Daten ohne Konvertierung oder umfangreiche Vorverarbeitung weitergegeben werden können. Diese Plattform ist Teil von
Motorolas Strategie zur Entwicklung anwendungsorientierter
Lösungen. Dabei wird in hohem Maße Telekommunikationstechnologie direkt in die Systeme integriert, um so hohe Packungsdichten zu erzielen und eine schnelle Markteinführung zu
gewährleisten.
Die Switched-IP-Architektur stellt eine Erweiterung von der HASystemfamilie CPX8000 von Motorola dar. Die CPX8000-Familie ist
eine Carrier-Grade-Plattform für den Einsatz in NEBS- und ETSIUmgebungen. NEBS und ETSI sind Normen für Netzwerk und Telekommunikations-Equipment, die die Umwelt-/Umgebungsbedingungen, Schutzklasse, EMV, elektrische Sicherheit, Temperaturfestigkeit, Feuchte, Schock usw. beschreiben, die von den Systemen
einzuhalten sind.
Sie eignet sich besonders für Vermittlungsstellen und unbeaufsichtigte Systeme, da sie die Anforderungen der 99,999 Prozent Verfügbarkeit (5Nines) für Carrier-Grade-Netzwerk-, Wireless- und
Internet- Anwendungen erfüllt.
Die Switched-IP-Architektur besteht aus
drei Hauptkomponenten:
• Eine als Schaltmatrix ausgeführte so
genannte Meshed-IP-Backplane, die
redundante Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen allen Steckplätzen ermöglicht,
• redundante/zweiteilige IP-VermittlungsPanels, die bis zu Layer-4-Routing unterstützen und
• intelligente Resource-Boards, mit denen
sich individuelle E/A-Funktionen konfigurieren lassen.
Die CompactPCI-Schaltmatrix-IP-Backplane unterstützt 100Base-Ethernet mit bis
zu 20 GBit/s und bietet eine maximale Bandbreite von 200 GBit/s mit 1000Base-Ethernet.
Dies entspricht rund der hundertfachen
Bandbreite von H.110-Systemen. Durch das
Prinzip der Punkt-zu-Punkt-Verbindungen
sind die Kommunikationswege skalierbar,
und die systeminterne Vermittlung erfolgt
wesentlich effizienter als bei TDM-Netzwerken. Redundante Verbindungen werden
möglich. Bei den Systemen im oberen Leistungssegment lässt sich die Flexibilität weiter erhöhen, indem auf den ResourceBoards-Router implementiert werden.
Dadurch können die Daten über die Schaltmatrix direkt an alle Boards weitergeleitet
werden. Die Resource-Boards verfügen über
PowerPC750-Prozessoren und haben PMCSteckplätze die optional Line-Interfaces aufnehmen können. Motorola wird dieses
Resource-Board als Referenz-Design für sei-
ne I/O-Partner und Kunden verfügbar machen, Der HA-Linux-Steckbrief:
um die Entwicklung • Für Anwendungen, die 99,999 Prozent Verfügbarkeit (5Nines) oder
mehr erfordern,
eigener nativer IP• Hot-Swap-Support für alle Systemkomponenten (CPUs, E/A-ModuSchnittstellen zu unterle, Hot-Swap-Controller, Laufwerke, Netzteile, Lüfter),
stützen (Bild 1).
• Intel-Pentium III- und PowerPC-Support,
Die Switched-IP-Platt- • volle Unterstützung für Motorolas CPX8000-Advanced-High-Avaiform ist flexibel konfigulability-Architektur,
rierbar und wird zum • Umschaltmöglichkeit auf Stand-By-CPU für unterbrechungsfreien
Beispiel durch die ErweiBetrieb,
terung um Line-Interfa- • Alarmierung kritischer und unkritischer Systemzustände über
Anzeige und Kontakte,
ces und Treiber an die
•
Unterstützung von LED-Anzeigen für Baugruppenstatus In-Betrieb
Anwendungen adaptiert.
und Außer-Betrieb,
Entwicklungssysteme
•
SNMPv3-Agent mit Systemkonfiguration und Ereignismanager,
stehen zur Verfügung.
•
Diskless-Betrieb und
Die Produktionsfreigabe
• Inter-System-Kommunikationsdienste.
für die Switched-IPArchitektur und die
zugehörige Software ist für das zweite Quar- drei Hot-Swap-Lüfter mit Filter und bis zu
tal 2001 geplant. Die Advanced-HA-Software vier Hot-Swap-Festplatten sind möglich. Zur
wird für Linux, Windows 2000, CirrusOS weiteren Ausstattung gehört ein NEBS kon(VxWorks) und LynxOS angeboten werden.
formes Alarmstatus-Display. Die Systeme bieDie CPX8000-19-Zoll-Systeme wurden für ten Front- und Rückwand-I/O gemäß IEEE
kritische Telekom-Infrastrukturapplikationen 1011.11. Alle Baugruppen sind auf zwölf
entwickelt. Alle für den Betrieb erforderlichen Höheneinheiten untergebracht (Bild 3).
Komponenten können ohne BetriebsunterbreNeben dem 2 x 8-Slot-Chassis ist unter der
chung ausgetauscht werden. Die Serie ist für Typenbezeichnung CPX8221 ein 19-Zollden Einsatz in der Vermittlungstechnik an CompactPCI-HA-Chassis mit 21 Steckplätzen
Standorten ohne Personal geeignet.
in zwölf Höheneinheiten verfügbar. Die
Die CompactPCI-Systeme CPX8216 sind Chassis bietet zwei I/O-Domänen: Domain A
mit zwei 8-Slot-Busplatinen (mit/ohne mit sechs I/O-Slots und Domain B mit elf
H.110-Bus) ausgestattet (Bild 2). Jeweils ein I/O-Slots (mit/ohne H.110 Bus) ausgestattet.
CPU-Steckplatz, ein Hot-Swap-Controller- Mit 17 dedizierten I/O-Steckplätzen und HotSteckplatz und sechs I/O-Steckplätze. Bis zu Swap-Support eignet sich das CPX8221-Sysdrei 350 W AC- oder DC-Stromversorgungen, tem zum Aufbau von Media-Gateways, CallServern, Voice-over-IP-Gateways und Internet-Edge-Switches. Das System bietet gegenüber kleineren Chassis Kosteneinsparungen
und reduziert den Platzbedarf.
Die Systeme sind kompatibel zur PICMG
2.0 Rev. 2.1-CompactPCI-Spezifikation, zur
PICMG 2.1 Rev. 1.0-CompactPCI-Hot-SwapSpezifikation und zur PICMG 2.5 Rev. 1.0CompactPCI-Computer-Telephony-Spezifikation.
Um den Einstieg zu vereinfachen, stehen
Starter-Kits der CPX8216- und CPX 8221-Systeme zur Verfügung, die sowohl mit Intel- als
auch mit PowerPC-CPU-Boards in verschiedenen Grundkonfigurationen lieferbar sind
– oder auch individuell nach Kundenwunsch
konfiguriert werden können.
Für die CPX8000-Systeme stehen Hochleistungs-CPU-Karten mit aktuellen Intel-PenBild 2. 19-Zoll-CompactPCI-Chassis CPX8216 mit zweimal acht Slots
38
Schwerpunkt
tiumIII- und PowerPC-Prozessoren für System- und Non-SystemSlots zur Verfügung, die auf den Einsatzzweck abgestimmt sind. Die
CPU-Karten sind speziell für Telekomanwendungen mit Hot-SwapFunktionen ausgestattet und bieten hohe Integrationsdichten. Auf
nur einem Steckplatz sind je nach Typ neben Standard-PC-I/O auch
USB, PCI, EIDE, AGP-Grafik und zwei Fast-Ethernet-Kanäle sowie bis
zu zwei PMC-Steckplätze vorhanden. Zusätzlich zu 16 MByte OnBoard-Flash-EPROM können CompactFlash-Module und 2,5-ZollFestplatten on-Board eingesetzt werden. Die Karten bieten wahlweise
Frontpanel- oder Backplane-I/O.
Im I/O-Bereich können PMC-Module beispielsweise für Line-Interfaces, Gigabit-Ethernet- und ATM-Schnittstellen eingesetzt werden.
Wenn größere Bandbreiten gefordert sind kommen hochintegrierte
Line-Interfaces wie das Modell 6535 von Interphase zum Einsatz. Diese Karte bietet auf einem CompactPCI-Steckplatz bis zu 8 E1/J1/T1Controller, einen H.110-Bus und Protokollunterstützung für SS-7,
ATM, ISDN, PPP/IP, LAP-D, Frame-Relay sowie X.25.
Für die Verarbeitung von Sprachen stehen DSP-Boards zur Verfügung: Auf einer Karte werden Leistungen von bis zu 6400 MIPS
(Fixed-Point) oder 4 GFLOPS (Floating-Point) erreicht. powerBridge
Computer integriert hier Systeme nach Kundenwunsch einschließlich der Betriebssysteme, Treiber und Protokolle.
Die Betriebssystemfrage ist ja bekanntlich eine Glaubensfrage.
Ohne Position beziehen zu wollen, kann man aber zwei Systeme ausmachen, die eine weite Verbreitung gefunden haben und in ihren
jeweiligen Anwendungsfeldern führend sind. Die Rede ist von Linux
und Windows. Die HA-Serie unterstützt sowohl Red Hat Linux 6.2 als
auch Windows 2000 von Microsoft.
Für Intel-basierte HA-Systeme besteht die freie Wahl zwischen
Linux und Windows2000 – bei PowerPC basierten HA-Systemen heißt
das Betriebssystem Linux.
Auf der Hardware können alle für Motorola-CompactPCI-CPUs verfügbaren Betriebssysteme eingesetzt werden, aber bei Linux und Windows 2000 ist Motorola ein paar Schritte weitergegangen: Die Hochverfügbarkeit der Hardware ist bis ins Betriebssystem fortgeführt.
Trotz der Gemeinsamkeit der Hochverfügbarkeit sind HA-Linux und
Windows 2000 HA, bedingt durch die jeweils andere Grundphilosophie, verschieden und für unterschiedliche Zielgruppen/Applikationen zugeschnitten.
Motorolas Advanced-High-Availability-Software für Linux (HALinux) ist für kritische Applikationen in der Telekommunikation und
andere industrielle Anwendungen, die 99,999 Prozent oder mehr Systemverfügbarkeit erfordern. Die 5Nines-Verfügbarkeit entspricht
maximal fünf Minuten und 15 Sekunden geplantem oder ungeplantem Stillstand pro Jahr.
Die Software-Bibliotheken und Tools von HA-Linux ermöglichen
Systemanbietern in ihrer Anwendung 5Nines-Verfügbarkeit zu erreichen beziehungsweise zu übertreffen. Dabei bleiben die Wartbarkeit
und Übersichtlichkeit der Systeme voll erhalten. Hard- und SoftwareErweiterungen können ohne Unterbrechung des regulären Betriebs
durchgeführt werden.
HA-Linux basiert auf einem Red-Hat-6.2-Linux-Kernel und Bausteinen auf Anwendungsebene, die die High-Availability-Funktionen
in der NEBS/ETSI kompatiblen CPX8000-Baureihe unterstützen. HA-
Linux läuft aber auch auf anderen Systemplattformen von Motorola. Der Support für
HA-Linux reicht von Service über Schulungen bis hin zur kundenspezifischen Integration von Systemen (Tabelle).
Die HA-Bibliotheken und Tools erlauben
die Kontrolle über alle Slots, Laufwerke, Lüf-
fenden Betrieb möglich. Die MTTR (Mean
Time to Repair) sinkt für alle Kernkomponenten (CPUs, I/O-Karten, Netzteile, Lüfter,
etc.) des Systems auf fünf Minuten. Durch
die schnelle automatische Umschaltung
zwischen mehreren Host-CPUs kann der
Betrieb nach Ausfall einer CPU schnell wieder aufgenommen werden. Die zweigeteilte
I/O-Architektur
begrenzt die Auswirkungen des Ausfalls einer
I/O-Karte auf einen Systembereich und stellt
dadurch sicher, dass der
Netzwerkzugang
zu
jeder Zeit gewährleistet
ist.
Mit dieser Technik
können große HA-Systeme für tausende von
Teilnehmeranschlüssen
als N+1-Konfiguration
realisiert werden, statt
das gesamte System vollständig duplizieren zu
müssen. Dabei bleibt
stets die erforderliche
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit gewährleistet.
Bild 3. CPX8216 als Aktiv/Aktiv-System. Jedes CPU-Board Um die volle Systemintegrität zu erhalten, wird
steuert sechs CompactPCI-Steckplätze, bei Ausfall einer
CPU kann die andere CPU alle zwölf I/O-Boards bedienen. jeweils eine CPU- beziehungsweise I/O-Karte
ter und Netzteile. Einzelne Slots können mehr eingesetzt als für den regulären Betrieb
abgeschaltet und neu gestartet werden. erforderlich ist. Im Falle einer Störung bei
Schalter in den Kartengriffen melden den einer beliebigen Karte übernimmt die ReserZustand der Karten an das Betriebssystem vekarte.
Zur breiten Unterstützung der HA-2000und Kontrollleuchten signalisieren den
Plattform arbeitet Motorola mit führenden
Zustand der Karten an den Anwender.
Die Windows-2000-HA-Plattform ermög- Hardware- und Software-Spezialisten zusamlicht den Einsatz von Windows 2000 in Tele- men. So können komplette Systemlösungen
kom-Systemen, die höchste Verfügbarkeit und Referenzsysteme angeboten werden. Für
erfordern. Die Plattform ist laut Hersteller Entwickler sind Komplett-Kits verfügbar, die
das erste Carrier-Grade-High-Availability- den Einstieg erleichtern.
Besondere Leistungsmerkmale der AdvanProdukt für Windows 2000 für Sprach-, Multimedia-, und Netzapplikationen, die 5Nines- ced-HA-Software für Windows 2000:
Verfügbarkeit erfordern. Die Software wird • mehrstufige CPU-Umschaltung ermöglicht die schnelle IP- und Systembereichsdurch Service-, Schulungs- und Systeminteumschaltung zur Erzielung von 5Ninesgrationsleistungen ergänzt.
Verfügbarkeit,
Die Windows 2000-HA-Plattform basiert
auf der CPX8000-Architektur. Sie bietet Hot- • Hot-Swap-Fähigkeit aller Komponenten
einschließlich der Prozessoren, I/O-ConSwap-Fähigkeit für alle Komponenten.
troller, Netzteil- und Lüftermodule,
Dadurch werden Wartungsarbeiten im lau-
40
• Netzwerkmanagement zur Fernüberwachung und -bedienung von Systemen vom
Netzwerk-Operations-Center aus und
• Management von Telco-Alarmen und
Betriebsanzeigen gemäß den betrieblichen
Anforderungen in Vermittlungsstellen zur
Vereinfachung des Anlagenbetriebs.
Motorola bietet das »HA Aware«-Zertifizierungsprogramm für High-Availability-Treiber und I/O-Karten. Diese Kennzeichnung
signalisiert Anwendern, dass die Produkte in
die Carrier-Grade-HA-Plattformen von Motorola integriert werden können. Hinzu kommen die »HA Aware«-Dokumentations-,
Schulungs- und Support-Leistungen für
Windows 2000. Mit der Initiative sollen
Anbieter von Telekom-Applikationen und
Treibern ihre Software HA-fähig machen und
die stets kritische Time-to-Market ihrer Produkte erheblich verringern können.
Das Angebot umfasst folgende Leistungen:
• dokumentierte Richtlinien für Entwickler
von HA-Applikationen und -Treibern für
Windows 2000 Plattformen,
• Schulungskurse über HA-Applikationen
und Treiber für Windows 2000,
• Support-Leistungen für Entwickler von
HA-Applikationen unter Windows 2000
und
• First-Call-Support für Windows-2000Plattformen.
Die ersten Versionen der neuen Windows
2000-Version der Advanced-HA-Software stehen ab dem 4. Quartal 2000 zur Verfügung.
Eines der ersten ausgelieferten Systeme ist
eine CPX8216-Lösung mit Red-Hat-Linux bei
denen bis zu acht I/O-CPUs-Linux-Diskless
per Netzwerk von einer Host-CPU booten. Die
I/O-CPUs können unabhängig von der HostCPU über die Hot-Swap-Controller des
CPX8216-Chassis angehalten und neu
gestartet werden. Hot-Swap einzelner CPUs
im laufenden Betrieb ist so möglich. Die I/OCPUs sind zur Zeit noch über einen Hochleistungs-Ethernet-Switch gekoppelt, der aber in
Zukunft durch die Switched-IP-Backplane
ersetzt werden kann. Der Systemaufbau und
die Service-Freundlichkeit werden sich so
weiter verbessern.
(Stephan Hering, powerBridge/rk)
powerBridge
☎ 0 51 39/99 80 28
Kennziffer 306
Schwerpunkt
High-Power-IPCs mit Pentium-III-Prozessoren
Lüfterlos, cool und Multimedia
Jeder, der sich schon mal mit
dem Thema Industrie-PC
beschäftigt hat, wird sich
sicherlich auch die Frage gestellt
haben, was zeichnet eigentlich
einen Industrie-PC aus? Für
viele Hersteller ist es ein Gerät,
welches zur Visualisierung und
Bedienung in einen Schaltschrank eingebaut wird. Da fast
alle Geräte einen Lüfter zur
Kühlung benötigen, kann nur
die Frontseite als IP54 beziehungsweise IP65 ausgewiesen
werden. Für Penta ist der Begriff
Industrie-PC mit mehr verbunden. Das heißt, hochintegrierte
PC-Technologie in einem kompakten, robusten und vor allem
lüfterlosen Gehäuse bei einer
Leistung, die annähernd einem
Office-PC gleicht. Auch mit
ihrem neuen Flaggschiff, dem
IPC »Hercules Giant PIII«, bleibt
das Unternehmen ihren Prinzipien treu, alle Betriebssysteme
zu unterstützen.
Der »Hercules Giant PIII« (Bild 1) ist ein
lüfterloser, hochskalierbarer Industrie-PC
mit der Leistung von Intel-Pentium-III-Pro-
Bild 1. Der lüfterlose, hochskalierbare
Industrie-PC Herkules Giant PIII
zessoren. Mit dem IPC können hochkomplexe Prozesse an jedem Ort visualisiert, gesteuert und geregelt werden. So werden beispielsweise bewegliche 3-D-Werkstückansichten
direkt an der Produktionsmaschine möglich,
anschauliche Animationen geben Aufschluss
über Funktionsweisen sowie Produktionsfluss.
Der »Giant«-IPC weist eine skalierbare
Prozessorleistung auf. Diese kann von sparsamen Intel-Pentium-Prozessoren mit MMXTechnologie ab 166 MHz über günstige
Celeron-Prozessoren bis hin zu High-endPentium-III-Low-Voltage-Prozessoren mit
bis zu 700 MHz gewählt werden. Der RageMobility-AGP-3-D-Grafikbeschleuniger mit 4
oder 8 MByte Grafikspeicher sind weitere Features des IPC. Zu diesen gehören weiterhin:
zwei SDRAM-DIMM-Steckplätze, welche
Speicher von 8 bis 512 MByte aufnehmen
können, ein flexibler 10/100-MBit-FastEthernet-Netzwerkanschluss, der eine Integration in bestehende Netzwerktopologien
zulässt sowie jede Menge Anschlussmöglichkeiten für Peripherie über vier serielle, ein
USB- und ein paralleles Port.
Vier serielle, ein paralleler
und ein USB-Port
TFT-Displays in Größen von 10 Zoll bis hin
zu 21 Zoll sorgen für eine Darstellung von
Bildern und komplexen dreidimensionalen
Grafiken auch in ungünstig beleuchteten
Umgebungen. Eine einfache Bedienung wird
durch Touch-Panels erreicht, die eine hohe
Resistenz gegen Chemikalien und sonstige
Umgebungseinflüsse aufweisen und eine
gute Genauigkeit zeigen. Selbstverständlich
können jederzeit auch Standard-VGA-Monitore, Standardtastaturen und PC-Mäuse
angeschlossen werden.
Mit seiner geschlossenen, kompakten und
lüfterlosen Bauweise ist der IPC in vielen
Bereichen einsetzbar. Er eignet sich vor
allem für raue Produktionsumgebungen,
aber auch für geräuscharme Einsatzorte wie
zum Beispiel als Informations- und Über-
wachungsmedium wie Krankenzimmer (Bild
2). Auch den Anforderungen der Chemieund Nahrungsmittelindustrie entspricht das
System.
Die Gehäusevariante aus Edelstahl und
Aluminium ist sowohl desinfizierbar als
auch abwaschbar und gegen Staub, Schmutz
und Feuchtigkeit resistent. Um unnötige
Kabel oder externe Bauteile zu vermeiden, ist
das Netzteil (AC- oder DC-Netzteil) bereits
Bild 2. Der Industrie-PC ist für Überwachungsaufgaben in der Medizintechnik geeignet
integriert. Der IPC bietet noch Ausbaumöglichkeiten über freie Standart-ISA und PCISlots, deren Anzahl je nach Modell (Standard- oder Half-Size-Gehäuse) variieren
können. Das System entspricht den Zulassungsbedingungen von CE, EMC, VCCI und
FCC und verfügt über ein TÜV-Zertifikat. Der
IPC wird zudem in unterschiedlichen
Schutzarten (IP54, IP65) angeboten.
Eine Variante ist der »Herkules Control
PIII«, der speziell für den Einbau in zum
Beispiel Schaltschränke geeignet ist, dem
Industrie-PC »Hercules Giant« aber in
puncto Leistung in keiner Weise nachsteht.
(Helmut Müller, Penta/rk)
Penta
☎ 0 8142/4 86 60
Kennziffer 308
41
Schwerpunkt
Aufsteck-Board im PC/104-Plus-Format
Auch für batteriebetriebene Applikationen
Ultrakompakte Embedded-PCBaugruppen erfreuen sich in den
verschiedensten Applikationen
großer Beliebtheit. Ein Teil
dieses Erfolgs ist auch auf die
rasante Verbreitung der Internet-Technologien und auf die
große Akzeptanz der Flachbildschirmtechnologien zurückzuführen. Die Marktentwicklung
in den nächsten Jahren ist als
überaus positiv zu werten,
werden doch in diesem Bereich
Steigerungen von einigen hundert Prozent prognostiziert.
Obwohl in der Regel zwischen den traditionellen (Desktop-)PCs und den Derivaten
im Bereich Embedded-PCs keine Generationen hinsichtlich der Prozessorgeschwindigkeit mehr liegen, werden doch an Embedded-PCs andere Anforderungen gestellt als
an die Verwandten im Home- und BusinessBereich.
So ist es im Embedded-Bereich undenkbar,
einen Prozessor aktiv, das heißt mit Lüfter,
zu kühlen. Außerdem spielt in diesem
Bereich auch die Leistungsaufnahme eine
entscheidende Rolle bei der Produktauswahl.
Beide Faktoren (Prozessorgeschwindigkeit
und damit verbunden die Wärmeentwick-
Bild 1. Der Leistungsverbrauch für die
komplette Baugruppe beträgt 5,5 W bei
einer Versorgungsspannung von 5 VDC
42
lung als auch die Leistungsaufnahme) stehen in direktem Zusammenhang. Hohe Prozessorgeschwindigkeit führt zwangsläufig zu
erhöhter Wärmeentwicklung und diese resultiert wiederum aus einer hohen Stromaufnahme.
Die Bezeichnung »Embedded« deutet aber
schon darauf hin, dass diese Baugruppen in
spezielle Kundensysteme integriert (eingebettet) werden, in denen in der Regel die
Platzverhältnisse sehr beengt sind und darüber hinaus weder eine spezielle Kühlung,
noch ein besonders kräftiges Netzteil vorhanden ist. Ein lüfterloser Betrieb ist in Embedded-Applikationen zwingend vorgeschrieben,
da ein Ausfall des Lüfters einen kompletten
Systemausfall zur Folge hätte.
Die schnellen Prozessoren (> 500 MHz) im
Desktop-Bereich haben einen Leistungsverbrauch in der Größenordnung von 15 bis 20
W. Hier muss mit einer aktiven Kühlung (Lüfter) gearbeitet werden. Im Embedded-Bereich
sind heute Pentium-basierende Prozessoren
bis zu 300 MHz verfügbar, die einen Leistungsverbrauch von etwa 1,2 W (typisch) bis 3,7 W
(maximal) aufweisen und sich mit einem
kleinen, passiven Kühlkörper begnügen.
Das im Folgenden beschriebene Produkt
Cool-RoadRunner-II (CRR-II) von Lippert
verfügt über eine hohe Packungsdichte mit
einer Vielfalt an zusätzlichen Peripheriefunktionen (CompactFlash, Flatpanel,
Sound, TV-Out). Es begnügt sich bei 300
MHz (P6) mit einem Leistungsverbrauch für
die komplette Baugruppe von 5,5 W bei einer
einzigen Versorgungsspannung von 5 VDC.
Durch Einsatz entsprechender »Power-SaveMode«-Software kann dieser Leistungsverbrauch noch reduziert werden. Somit ist die
Baugruppe CRR-II grundsätzlich auch für
batteriebetriebene Anwendungen geeignet
(Bild 1).
Um den Anwenderwünschen entgegenzukommen, wurde das Board CRR-II als Aufsteck-Board ohne abgewickelte I/O-Steckverbinder im PC/104-Plus-Format konzipiert.
Hierdurch wird die gesamte Verkabelung im
Kunden-Design vereinfacht, und durch die
passive Kühlung kann auch bei Einsatz einer
300-MHz-P6-kompatiblen CPU eine geringe
Bauhhöhe erreicht werden.
Die Baugruppe CRR-II basiert auf der
Chipsatzlösung Geode GX1/5530 von National Semiconductor. Diese Chipsatzlösung
wurde speziell für Internet-Appliances konzipiert und zeichnet sich durch hohe Integration, skalierbare Prozessorleistung im
Bereich von 166 bis 300 MHz und durch eine
geringe Stromaufnahme aus. Diese Eigenschaften erlauben den Einsatz des NSC-Chipsatzes in mobilen, batteriebetriebenen Geräten mit Funkdatenkommunikation (DECT
oder Bluetooth).
Durch entsprechende Design-Maßnahmen
und einen aufwändigen Systemtest, den jedes
Board vor Auslieferung passieren muss
(Run-In), ist das Board CRR-II optional
auch für den Einsatz unter extremen Einsatzbedingungen (-40 °C bis 70 °C, schockund vibrationsresistent beeignet.
Ein ComactFlash-Header vom Typ 2 auf
der Unterseite des Boards (oder nach dem
Aufstecken in ein Kundenboard auf der Oberseite) gestattet den Einsatz von Microdrives
von IBM bis zu einer Kapazität von 1 GByte
und handelsüblichen CompactFlash-Drives
bis zu 340 MByte Kapazität. Da die CompactFlash-Drives vom jeweiligen Betriebssystem
als normals IDE-Drives erkannt werden, sind
hier keine speziellen Flash-Treiber beziehungsweise Flash-File-Systeme erforderlich.
Beim Microdrive handelt es sich sogar um
eine konventionelle »Festplatte«, die durch
entsprechende Konstruktionsmaßnahmen
über eine hohe Kapazität (maximal 1 GByte) und eine hohe Resistenz gegen Schock
und Vibration verfügt.
Alle bekannten PC-Betriebssysteme können auf Anwenderseite beim CRR-II zum
Einsatz kommen (Win95/98/2000/NT, NTE,
WINCE, QNX, Linux, VxWorks etc).
(Peter Lippert/rk)
Lippert
☎ 06 21/4 32 14 16
Kennziffer 310
Embedded-Entwicklung
CompactPCI – Der Zukunftsmarkt für Embedded-Computing
Computer-Standardkomponenten
für kundenspezifische Anwendungen
Spätestens mit dem Eintritt von
Intel in den CompactPCI-Markt
(CPCI) schwappt die CPCIErfolgswelle auch auf Europa
über, wo erstaunlicherweise im
Gegensatz zu den USA und Japan
traditionelle Bussysteme und
proprietäre Lösungen noch
große Marktanteile halten.
Nachfolgender Artikel beschäftigt sich mit neuesten Marktdaten von Tech Trend Research
über den »Embedded Computer
Markt« und mit einer wirtschaftlichen Gegenüberstellung
der angebotenen Lösungen.
Anhand des 3U-CompactPCI-CPUBoards (PIII 850 MHz) von
Inova, welches bezüglich
Kompaktheit und Funktionalität
völlig neue Maßstäbe setzt,
werden die enormen Wettbewerbsvorteile von CompactPCI
deutlich – die Begründung für
den großen Erfolg.
Nicht ohne Grund engagieren sich mehr
und mehr Investoren und Unternehmen im
so genannten »Embedded-Computer-Markt«
– ist er doch bereits in diesem Jahr auf stolze 4,5 Milliarden Dollar angewachsen. Etwa
drei Milliarden Dollar entfallen dabei in
2000 bereits auf PC-kompatible Produkte
(Bild 2). Warum wächst der Markt so stark?
Es gibt hier wohl drei herausragende Motoren für diesen enormen Bedarfsanstieg an
Embedded-Boards und Systemen:
• Motor 1 ist der verstärkte Trend zum Outsourcen – selbst größte Computer- und
Telekom-Unternehmen kaufen für wichtige und großvolumige Applikationen mittlerweile Embedded-Boards und sogar -Sys-
44
teme zu – sie lagern hier oft sogar Tätig- durch CompactPCI auch ältere Bussysteme,
keiten aus, die noch vor kurzer Zeit dem vor allem der VMEbus. Nach Tech Trend Resevermeintlichen Kerngeschäft zugeordnet arch erreicht der CompactPCI Markt in 2003
wurden.
bereits 6,6 Milliard Dollar Volumen, wovon
• Motor 2 ist das enorme Wachstum einzelner etwa vier Milliarden Dollar auf die Zielmärkte
Zielmärkte, allen voran die Märkte Tele- Telecom und COTS entfallen.
kommunikation, Medizinelektronik, etc.
Wenn man in den Kalkulationen für
• Motor 3 schließlich ist die so genannte Embedded-Computersysteme ehrlicherweise
»Content-Erhöhung«, sprich die Auswei- auch die Kosten für Wartung (drei bis fünf
tung der Einsatzgebiete, welche erheblich Jahre), die Kosten für Ausfallzeiten und vor
zum Anstieg des Markts beiträgt. Am Bei- allem die Kosten für spätere Aufrüstungen
spiel eines Passagierinformationssystems und Erweiterungen berücksichtigt, dann
in einer Straßen- oder Untergrundbahn ist kann man die Stärken von CompactPCI und
dies einfach erkennbar – der Elektronik- seinen Erfolg leicht erklären. Liegen die
anteil pro Wagon wird durch das Informa- Anschaffungskosten eines CPCI-Systems mit
tionssystem mehr als verdoppelt, beinahe rund 1700,00 Dollar noch über den ververdreifacht. Dasselbe passiert in fast allen gleichbaren 1200,00 Dollar einer durchZielmärkten.
schnittlichen Motherboard-Lösung (Bild 3),
Mit dem Markteintritt des CompactPCI- so überholt CPCI bereits bei den WartungsGeschäfts in 1996/1997 – zunächst nur im und »Down-Time«-Kosten die traditionellen
Telekom-Bereich sowie in großen, »Captiven Lösungen PCI, ISA, PC104 etc. deutlich im
Inhouse-Entwicklungen« – wurden die Kar- Preis-Leistungs-Verhältnis. VMEbus-Lösunten im Embedded-Markt völlig neu gemischt. gen sind hier bereits durch die 2,5-fachen
Der Grund – CompactPCI bietet alles was die Einstandskosten weit abgeschlagen und werAnwender in Zukunft brauchen – nämlich den deshalb zu Auslaufmodellen. Kalkuliert
eine Hochzeit zwischen PC-Kompatibilität man dann noch die wichtigen Kosten für
mit wichtigen Merkmalen des Investitions- Auf- und Nachrüstungen, gibt es nur einen
gütergeschäfts, nämlich lange Verfügbarkeit, Sieger – CompactPCI. CompactPCI zu PChohe Qualitätsstandards sowie große Modu- Preisniveau ist damit bereits heute Realität!
larität und Flexibilität
für zukünftige Ausbaufähigkeit inklusive Servicefreundlichkeit.
Bild 2 zeigt, wie erfolgreich CompactPCI zunächst das traditionelle
ISA-, PCI- und PC104Geschäft im weiteren aber
auch »Stand alone«Motherboards und passive Embedded-BackplaneLösungen überholt und
teilweise sogar verdrängt
hat. Diese Entwicklung Bild 1. Der Embedded-Computermarkt zeigt rasantes
setzt sich fort. Verdrängt Wachstum und erreicht nach Tech Trend Research in 2002
oder abgelöst werden 7,5 Milliarden Dollar
Schwerpunkt
KByte integriertem L2
Cache und 66 MHz FSB
sowie Intel-Mobile-Pentium-III- und MobileCeleron-Prozessoren
unterstützt. Der Prozessor ist in eine bezüglich
des Leistungsspektrums
exakt abgestimmte Gesamtplattform eingebunden, sodass er seine hohe
Leistungsfähigkeit voll
entfalten kann. Auf dem
Board kommt die
Bild 2. Wachstum des Embedded-Computermarkts IPCbewährte Host-Bridge des
kompatible Derivate (Milliarden Dollar)
440BX-Chipsets
zum
Wie leistungsfähig und funktionsstark Einsatz. Diese verfügt neben dem 100-MHzCompactPCI ist, wird besonders deutlich an Prozessorbus auch über ein 100-MHzeinem neuen CPU-Board von Inova im klei- SDRAM-Interface, ein PCI-Bus- und ein
nen 3U-Format 100 mm x 160 mm demons- AGPx2-Interface.
Das CPU-Board ist mit 128 MByte PC100triert, das neue Maßstäbe bezüglich Kompaktheit und Funktionalität im Embedded- SDRAM ausreichend ausgestattet, sodass
Computermarkt setzt (Bild 4). Die neue CPU- auch speicherhungrige Betriebssysteme wie
Generation bietet einen kompletten Hoch- z.B. Windows2000 zufriedenzustellen sind.
leistungs-PC auf Basis eines Intel-Pentium- Der Speicher ist standardmäßig mit ECC ausIII-Prozessors mit Speicher, 2 x Ethernet-, 2 geführt, wobei die Fehlererkennung und
-korrektur im BIOS aktiviert werden kann. Für
sehr speicherintensive
Applikationen kann der
Speicher mit einem
optionalen
Erweiterungsmodul bis auf 256
MByte ausgebaut werden.
Zur Versorgung des
Prozessors ist auf dem
CPU-Board ein eigener
DC/DC-Wandler integriert, der aus der CompactPCI-Versorgungsspannung die CoreSpannung entsprechend
Bild 3. Kostenvergleich unterschiedlicher Computerder vom Prozessor ausgelösungen
gebenen VID-Kennung
x FireWire- und USB-Schnittstelle sowie IDE generiert. Der DC/DC-Wandler hat einem
und FDC-Controller (Bild 5). Und das alles Ausgangsspannungsbereich von 0,9 V bis 2,0
untergebracht auf einem einzigen 3U-Com- V und kann einen Ausgangsstrom von 20 A
liefern.
pactPCI-Board.
Der Grafikcontroller SiliconMotion
Das Herzstück des CPU-Boards ist ein mit
bis zu 850 MHz getakteter Pentium-III-Cop- Lynx3DM ist mit einem eigenen integrierten
permine-Prozessor mit integriertem 256 8 MByte großen Videospeicher ausgestattet
KByte großem L2-Cache und 100 MHz FSB. und unterstützt CRT und TFT mit AuflösunAls Alternative werden auch Intel-Celeron- gen bis 1600 x 1200 . Der Chip hat eine 128Prozessoren (Coppermine 128 K) mit 128 Bit-Single-Cycle-Drawing-Engine zur 2-D/3Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt
45
D-Beschleunigung von DirectDraw und
Direct3D, eine 3-D-Engine mit FloatingPointSetup und Complete-3-D-Rendering sowie
einer Motion-Compensation-Engine zur Entlastung der CPU bei MPEG-2-Dekodierung.
Der Grafikcontroller ist direkt über den
66/133 MHz schnellen AGP-Bus an die HostBridge angebunden. Dadurch ergibt sich eine
Bandbreite von etwa 500 MByte/s, die auch
anspruchsvollen 3-D-Anwendungen genügt.
Bild 4. Das leistungsstärkste CPU-Board
von Inova mit Pentium-III-Prozessor
An der Frontplatte befindet sich eine VGABuchse mit den üblichen CRT-Signalen zum
Anschluss eines Monitors. Zusätzlich kann
mit einem Piggyback ein TFT-Display über
GigaStar oder PanelLink angeschlossen wer-
46
den. Der eingesetzte Grafikcontroller ist in
der Lage, gleichzeitig CRT und TFT darzustellen, wobei die Bildinhalte gleich oder
unterschiedlich sein können. Dies wird unter
Windows95, Windows98, WindowsNT und
Windows2000 als Dual-Application/DualView und Multiview unterstützt
Der eingesetzte ALi M1543C hat neben den
üblicherweise in einer South-Bridge vorzufindenden Geräten wie zwei UltraDMA66DIE-Controller eine PCI-ISA-Bridge, zwei
USB-Schnittstellen und einer Power-Management-Unit auch noch einen Super-I/O-Controller mit einem Floppy-Disk-Controller,
zwei seriellen und einer parallelen Schnittstelle integriert.
Im Informationszeitalter ist nichts wichtiger als Kommunikation. Damit das ICP-PIIIBoard auch mit der Umwelt in Kontakt treten kann, ist es an der 4TE breiten Frontplatte mit einer 10/100 Base T/TX EthernetSchnittstelle, einer 400 MBit/s-IEEE1394aSchnittstelle (Fire-Wire) und einer 12,5MBit/s-USB-Schnittstelle ausgestattet. Nach
hinten (CompactPCI Rear I/O) sind optional
eine zweite Ethernet-, eine zweite
IEEE1394a- und eine zweite USB-Schnittstelle herausgeführt. Die »Legacy«-Anschlüsse
PS/2-Mouse und Keyboard sowie COM1 sind
auf der ersten Erweiterung der Frontplatte
und COM2 und LPT1 auf der zweiten Erweiterung untergebracht. Hard-Disk und Floppy
werden über Flexleitungen angeschlossen.
Auf dem Board ist das BIOS zur Erhöhung
der Verfügbarkeit doppelt vorhanden. Sollte
aus irgendwelchen Gründen beim BIOSUpdate eine Fehlfunktion auftreten, kann
durch Einschalten der Versorgungsspannung
mit gleichzeitig betätigtem Reset auf das
schreibgeschützte Recovery-BIOS umgeschaltet werden. Damit ist es dann möglich,
den Rechner wieder hochzufahren und das
BIOS-Update zu wiederholen.
Der lokale PCI Bus ist wahlweise über eine
transparente oder nicht-transparente PCIPCI-Bridge an den CompactPCI-Bus angebunden. Wenn an dieser Stelle eine transparente Bridge eingesetzt wird, wird aus dem
Board eine Master-CPU, die in den SystemSlot eingesteckt wird und die vollen sieben
PCI-Master (DMA) unterstützt. Wird hingegen die nicht-transparente Bridge eingesetzt,
verhält sich das Board wie eine Slave-CPU,
die in einen beliebigen Peripheral-Slot
gesteckt werden kann. Auf diese Art und
Weise können mehrere autarke CPU-Boards
über CompactPCI zu einem MultiprocessingSystem kombiniert werden. Mit Hilfe des speziellen Shared-Memory-Treibers, der für die
Betriebssysteme WindowsNT, WindowsCE,
VxWorks und QNX verfügbar ist, können
Master- und Slave-CPU-Boards über die
Backplane per TCP/IP miteinander kommunizieren. Das CompactPCI-Interface entspricht dem PCIMG2.0-R3.0-Standard und
verfügt über Basic-Hot-Swap-Fähigkeiten.
Neben den beiden schon erwähnten Piggybacks zur Speichererweiterung und für TFT
gibt es auch noch Steckplätze für ein DiskOn-Chip-Piggyback mit bis zu 288 MByte
Speicherkapazität sowie ein PCI-MezzaninePiggyback.
Aufgrund seiner PC-Kompatibilität laufen
auf dem CPU-Board standardmäßig die
Microsoft-Betriebssysteme Windows95, Windows98, WindowsNT, Windows2000 sowie
Schwerpunkt
WindowsCE ohne besondere Anpassungen.
Für VxWorks wird ein BSP geliefert. Zusätzlich
gibt es Unterstützung für Linux und QNX.
Ein Design dieser Komplexität auf der Fläche einer Einfach-Europakarte unterzubringen, führt zwangsläufig zu einer hohe Dichte an Komponenten und Verbindungen, die
erhöhte Ansprüche an die Leiterplattentechnik stellt. Konkret sind auf dem Board 791
Bauteile, die ingesamt 6540 Pins haben und
über 4800 Verbindungen miteinander verbunden sind. Untergebracht sind diese auf
einer Leiterplatte, die 1,6 mm dick ist und
aus zwölf Lagen aufgebaut ist (Bild 6).
Basierend auf einem FR4-Kern sind die beiden äußeren Lagen aus RCC-Folie mit 100
µm kleinen Micro-Vias (Laser- oder Plasma)
hergestellt.
Bei diesem Design wird strikt nur eine einzige breitbandige Zentralentkopplung pro
Versorgungsspannung eingesetzt und dafür
zwei Masselagen und zwei gesplittete Versorgungslagen verwendet. Bei der Zentralentkopplung ist entscheidend, dass der Wellenwiderstand zwischen Versorgungs- und zugehöriger Masselage möglichst gering wird,
was wiederum einen möglichst kleinen
Abstand zwischen den beiden Lagen erfordert. Unter dem Aspekt der EMV sollte im
Idealfall jede Signallage eine Versorgungsoder Masselage direkt neben sich haben. Da
aus ökonomischen Gründen nur vier Versorgungs-/Masselagen möglich waren und
außerdem die Leiterbahnen auf Lagen, die
zwischen Versorgungs-/Masselagen eingebettet sind, einen viel zu niedrigen Wellenwiderstand hätten, wurde als Kompromiss die zentrale Anordnung der Versorgungs- und Masselagen gewählt.
Schon am Anfang der Entwicklung hat
sich die Frage gestellt, welches Gehäuse für
den Prozessor denn das ideale wäre. Der Pentium-III-»Coppermine«-Prozessor wird in
verschiedensten Gehäusevariationen angeboten. Diese umfassen einen Slot, ein Modul,
zwei verschiedene PGAs und ein BGA-Gehäuse. Da im industriellen Bereich sehr viel Wert
auf eine hohe Stabilität der Produkte gelegt
wird, können nur Komponenten eingesetzt
werden, die auch selbst über einen längeren
Zeitraum bezogen werden können. Aus diesem Grunde werden nur die Komponenten
eingesetzt, die sich auf der »Embedded
Roadmap« von Intel befinden und für die es
damit eine mehrjährige Liefergarantie gibt.
Für die nun tatsächlich noch in Frage kommenden Prozessoren der »Embedded Roadmap« reduzieren sich die Gehäusetypen auf
das FC-PGA (Flip-Chip-Pin-Grid-Array), das
in den Socket370 gesteckt wird, und das
direkt gelötete BGA2-Gehäuse (Ball-GridArray2). Diese Bausteine unterscheiden sich
neben dem Gehäuse auch in ihren elektrischen Eigenschaften. Das FC-PGA-Gehäuse
gehört zu der Standard »Desktop«-Version,
die für den Home- und Office-Bereich vorge-
Bild 5. Blockschaltung des leistungsstarken und kompakten CompactPCI-CPU-Boards
mit Pentium-III-Prozessor
47
Schwerpunkt
sehen ist, während es sich bei dem BGA2Gehäuse um einen »Low-Power«-MobileProzessor für Notebooks handelt.
Ein Vorteil der »LowPower«-Version ist,
dass sie mit einer niedrigeren Core-Spannung auskommt und daher gegenüber
einem vergleichbaren »Desktop«-Prozessor
etwa 20 Prozent weniger Leistung aufnimmt.
lität ist dieser Punkt besonders wichtig, weil
es dadurch möglich ist, erst ganz am Ende
des Fertigungsprozesses den vom Kunden
gewünschten Prozessor auf ein ansonsten
bereits komplett bestücktes und getestetes
Board aufzustecken. Und in Zeiten, in denen
die Prozessoren sehr oft auf Allocation sind,
ist er vielleicht auch gar nicht früher da.
Bild 6. Der Leiterplattenaufbau der ICP-P-III-CPU enthält 4800 Verbindungen von
6540 Lötstellen der 791 Bauteile
Des Weiteren ist das Gehäuse kompakter, und
es werden die Kosten für einen Sockel
gespart. Die Vorteile der Standardversion
sind, dass sie der »LowPower«-Version in
puncto Taktfrequenz immer etwas überlegen
ist, und durch die einfache Montage – bloßes Einstecken in den Socket370 – der Prozessor sehr leicht eingesetzt bzw. ausgetauscht werden kann. Für eine hohe Flexibi-
48
Mit Hilfe einer kleinen Zwischenplatine (Interposer), auf deren Oberseite der BGA-Chip aufgelötet wird und die auf der Unterseite mit den
PGA-Stacheln bewehrt ist, kann auch der Prozessor im BGA2-Gehäuse in den Socket370 eingesteckt werden. Bei der Auslegung des DC/DCWandlers für die Core-Spannung wurde dieser
Fall schon mit bedacht. Damit kann auf einem
Socket370-Board neben dem Standardprozessor
auch die »LowPower«-Version eingesetzt werden.
Auf diese Art und Weise bewahrt der Socket370
das höchst mögliche Maß an Flexibilität.
Die ICP-PIII-CPU ist Teil einer modularen,
voll skalierbaren CPU-Familie, welche
»kompatibel« in Software und Hardware von
Low-end-Super-Socket-7- bis zu High-endPIII-Produkten mit 850 MHz austauschbar
zur Verfügung steht. Erweiterungsmodule
und modulare BIOS-Anpassungen können
bei allen Ausprägungen der Familie gleich
verwendet werden. Die Anwender erhalten ein
stabiles, skalierbares Angebot und können
die CPU auf ihre Bedürfnisse zuschneiden.
Der Hersteller bietet für alle Produkte 6UVarianten an, welche aufgrund der Kompaktheit der 3U-Basis-Boards einen riesigen
Funktionsanfang auf 6U erlauben.
Durch die hohe Integration unterschiedlicher Funktionskomponenten auf einem
einzigen 3U-CompactPCI Board entsteht ein
robuster, kompakter leistungsfähiger Industrierechner, der als Plattform für Echtzeitsteuerungen und MMI sowie Server-Einsatz
und Multimedia Anwendungen die geeignete
Wahl ist. Die Qualitätsmerkmale erlauben
auch den Einsatz in rauen Umgebungsbedingungen, wodurch sich die Eignung für Applikationen in Transport und Verkehr, Medizinelektronik, Umwelt und Energie sowie COTS
ergibt. Die Preise in mittleren Stückzahlen
bewegen sich von 1500,00 bis 1900,00 EUR.
(Josef Kreidl/Karl-Heinz Böckle,
Inova Computers/pa)
Inova Computers
☎ 0 83 41/91 62 65
Kennziffer 312
Schwerpunkt
Forumsdiskussion: Trends bei Industrie-PCs
PCs künftig in IT-Strukturen integrieren
Im Bereich der Industrierechner
zeigt sich derzeit eine deutliche
Tendenz hin zum Einsatz von
CompactPCI. Welche speziellen
Eigenschaften nun einen
Industrierechner kennzeichnen
müssen, wie sich Internet und
Intranets auf die industriellen
Rechner auswirken, und ob sich
neben VME und CompactPCI
weitere Bussysteme am Horizont
abzeichnen, darüber diskutierten führende IPC-Hersteller
mit der Redaktion
Auf die Frage, welche Eigenschaften einen
Industrierechner auszeichnen, eröffnet
Günther Dumsky, Product Manager Stationary Systems bei Kontron, die Diskussion:
»Die IPCs, die wir entwickeln, sind extrem
robust für den Industrie-Einsatz, das betrifft
z.B. die EMV, die Widerstandsfähigkeit gegen
Feuchte, teilweise vorbereitet für den Militäreinsatz. Bei technischen Features lege man
besonderen Wert auf die Skalierbarkeit und
offene Plattformen, die möglichst einfach
und effektiv an kundenspezifische Lösungen
angepasst werden können. Derzeit ist der
100-MHz-Front-Side-Bus das Topangebot,
133 MHz sei in Planung, die CPU-Leistung
reiche momentan bis 733 MHz. »Wir planen
aber im nächsten Jahr in den GHz-Bereich
vorzustoßen«, verrät er. Des Weiteren sollen
auch Rambus-Module zum Einsatz kommen. Mit den Leistungssteigerungen sind bei
IPCs aber immer aufwändige Zulassungsverfahren verbunden. Trotzdem dürfe der IPC
leistungsmäßig dem Büro-PC nur unwesentlich nachstehen.
»Wir sind nur in einem Teil des IPC-Markts,
den portablen IPCs, tätig«, führt Logic
Instrument-Geschäftsführer Oliver Husmann
das Gespräch fort. Dieses Marktsegment sei
relativ stark segmentiert und seine Firma
bediene ausschließlich den oberen Leistungsbereich. Die Produkte sind relativ teuer
und müssen härteste Umweltbedingungen
einhalten. Sie werden meist als Plattform für
Tester verwendet, die weltweit eingesetzt werden. Der mechanischen Robustheit komme
große Bedeutung zu, weil die Portablen heftigen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
»Von der Technik her richten wir uns nach
dem Kunden«, erklärt er lakonisch. Meist
werde nicht die höchste Leistung, sondern
zuverlässige Technik gewünscht. Die Anwender achten darauf, dass das Produkt möglichst langlebig ist. Denn ist das Gerät einmal spezifiziert, dann sollte für die gesamte
Lebenszeit des Testers dieselbe Plattform zur
Verfügung stehen, weil man nicht ständig
neu entwickeln will. »Wir als Hersteller legen
bei den verwendeten Komponenten großes
Augenmerk auf lange Verfügbarkeit. Wir
gehen dabei von zwei Jahren Verfügbarkeit
aus. Leider kommt es oft anders, weil Chips
oder Festplatten nicht mehr verfügbar sind
und Ersatzmodelle spezifiziert werden müssen«, erklärt er abschließend.
»Bei unseren Produkten ist das völlig konträr«, ergreift Christian Eder, Marketing
Manager bei Jumptec, das Wort. »Bei unseren Modulen kommt es auf geringe Strom-
Christian Eder, Marketing Manager bei
Jumptec
aufnahme an. Die Module sollten möglichst
klein und einfach integrierbar sein.« Das
bedeutet, sie sind Deep-Embedded, das heißt
dass der PC nach außen nicht mehr sichtbar,
aber als Plattform vorhanden ist, um auch
eine vereinfachte Software-Entwicklung realisieren zu können. »In anderen Bereichen
wie Slot-PCs sind Leistungswerte stärker
gefragt, diese Boards werden üblicherweise
im klassischen 19-Zoll-Industriebereich eingesetzt«, erklärt er weiter. Dort gehe es um
hohe Leistung, und außerdem stünden hier
auch die Kosten im Vordergrund. Da GHzProzessoren heute noch teuer sind und noch
keine großen Stückzahlen abgesetzt werden,
ist aus seiner Sicht die 500-MHz-CPU-Klasse
ein guter Kompromiss. »Sie haben eine deutlich geringere Stromaufnahme, was weniger
Konstruktionsaufwand bedeutet, um die
Wärme abzuführen und damit auch noch
Kosten spart«, erläutert er abschließend.
»Siemens hat eine sehr breite Palette an
Industrierechnern, angefangen bei SPS, IPCs
bis hin zu Motion-Control-Systemen und
Industrie-Mikrocomputer. Darunter verstehen wir die 19-Zoll-Board-Systeme«,
beschreibt Günter Heckel, im Vertrieb bei Siemens Automatisierungs- und Antriebstechnik, das Produktportfolio seiner Firma. Allen
gemeinsam seien die hohen Umweltanforderungen nach einheitlichen Richtlinien, der
Robustheit komme dabei eine ganz entscheidende Rolle zu. »Die einzelnen Produkte
haben aber auch Schwerpunkte«, erklärt er
weiter. »Der IPC und auch die Panel-PCs
werden immer der neuesten PC-Technologie
folgen, während Industrie-Mikrocomputer
speziell auf lange Lebensdauer ausgelegt
sind. Hier werden die Komponenten bereits
in der Entwicklung für eine möglichst lange
Lieferbarkeit ausgesucht.« Wichtig sei auch
das optimale Preis-Leistungs-Verhältnis für
die Applikation. Dieses erreichen wir durch
Modularität speziell beim Industrie-Mikrocomputer. Eine breite Palette an unterschiedlichen Komponenten in Hardware und Software stehen zur Verfügung, um ein PreisLeistungs-optimiertes System anbieten zu
49
können. »Das gewährleisten wir durch ein
Assembling-Center, in dem projektspezifische
Systeme mit unseren Standardmodulen entwickelt, gebaut und schlüsselfertig geliefert
werden. Wir garantieren zehn Jahre Reparatur und Ersatzteillieferung«, berichtet er.
»Mit zehn Jahren Lieferzeit können wir
nicht mithalten«, bedauert Andreas Spanner,
Produkt-Marketing-Manager bei nbn, »aber
man muss unterscheiden, ob ein CPU-Board
aus Taiwan kommt, wo es de facto keine Liefergarantien gibt oder von europäischen Herstellern, stammt. Unser Anliegen ist nicht so
sehr, Prozessoren in der Verfügbarkeit zu
haben, sondern die Pinkompatibilität. Man
muss garantieren können, das auch in fünf
Jahren ein Port immer noch am selben Pin
ist, auch wenn man dann andere Prozessortypen einsetzt.« Die EMV betreffe im Wesentlichen die Netzteile, weniger die CPU-Boards.
»Da wir aber auch Systeme herstellen, ist
dies ein sehr wichtiges Thema, denn die Systeme müssen qualifiziert werden«, so Spanner.
Andreas Spanner, Produkt-MarketingManager bei nbn
»Vieles vom Gesagten trifft auch auf uns
zu«, greift Jürgen Eder, Marketing-Manager
bei SBS, in die Diskussion ein. »Wir sind
typischer Hersteller von 19-Zoll-Produkten
im 3U- und 6U-Format, stellen aber auch
Systeme in speziellen Hutschienengehäusen
her. Wobei für uns dasselbe gilt wie für die
anderen bezüglich Robustheit und Verfügbarkeit. Auf Wunsch lagern wir Komponen-
50
ten für den Kunden ein. Aber üblicherweise
schaut man, was an modernen Komponenten am Markt verfügbar ist und versucht das
möglichst mit einzubinden. Bei der Leistung
ist es bei uns so, dass die Kunden teilweise
schon das modernste an CPUs und Chipsätzen verlangen. Wir haben als High-end einen
850-MHz-Pentium-III im Programm.«
»Man muss differenzieren. Es wurden zwei
Bereiche angesprochen, der klassische
Industrie-PC und der Mini-PC«, Roland
Chochoiek, Corporate Director Standard &
Telecom Plattform, bei Force. »Aber ich
glaube, das Feld des Industrie-Computing ist
weiter als es bisher genannt wurde.« Man
müsse darauf achten, welche Applikation
man realisieren möchte. Wenn die Applikation am PC-Umfeld angelehnt sei, dann
möchte man auch die modernste PC-Technik haben. Allerdings mit der Einschränkung, dass sich nicht alles auf der Embedded-Roadmap wiederfinde. Es gäbe aber sehr
viele Applikationen, die nicht nur mit klassischen PC-Architekturen adressiert werden
können. »Die 68000-Prozessoren sind immer
noch sehr erfolgreich und Gleiches gilt für
SPARC-Architektur. Damit werden Workstation-Features im Embedded-Computing und
Embedded-Unix ermöglicht«, hebt er hervor.
Was aber für alle Applikationsbereiche gelte,
seien die technischen Eigenschaften, die
bereits angesprochen wurden. »Hinzu
kommt noch die Verfügbarkeit, aber nicht im
Sinne langfristiger Verfügbarkeit, sondern
von geringsten Ausfallraten von Systemen.
99,999 Prozent Verfügbarkeit bedeuten
maximal fünf Minuten Stillstandzeit pro
Jahr. Die hohe Verfügbarkeit setzt sich in der
Software weiter fort. Wir reden hier viel von
Hardware, wenn man ein NT-System bootet
und herunterfährt, sind die fünf Minuten
Stillstandzeit pro Jahr bereits überschritten.
Deshalb muss man sich auch Gedanken zur
Software-Zuverlässigkeit machen. Dies ist
eine ganz wesentliche Anforderung«, resümiert er.
»Kennzeichnend für einen modernen
Industrierechner ist die Heirat zwischen Office-PC und industrieller Zuverlässigkeit.
Dabei sind verschiedene Merkmale wichtig,
damit die Ehe langfristig funktioniert«,
beschreibt Tomas von Lüpke, Vertriebsleiter
Europa bei Inova Computers die Anforderungen bildhaft. Dazu gehöre die PC-Kompati-
bilität, was die Software anbelange, und
auch preislich müsse man einigermaßen PCkompatibel sein. Für industrielle Anwender
müsse das System modular aufgebaut, kompakt und möglichst stromsparend sein. Um
eine langfristige Verfügbarkeit sicherzustellen, müssten mit den wichtigsten Lieferanten langfristige Lieferverträge abgeschlossen
und vernünftige Abkündigungsfristen einge-
Tomas von Lüpke, Vertriebsleiter Europa, Inova Computers
halten werden. Eine gute Unterstützung der
Anwender sei ebenfalls wichtig. »Im industriellen Computing ist es nicht so wie bei der
Bananen-Software, die beim Anwender
reift«, beteuert er. Die einzelnen Komponenten müssen einfach zu integrieren sein, was
mit dem Ausdruck Out-of-the-Box gut
beschrieben werde. Das Produkt und das
Preis-Leistungs-Verhältnis müssen stimmen,
damit der Kunde schnell die Lösung seines
Problems erhalte. »Der Grundgedanke des
Outsourcing ist, dass man das Rad nicht
noch einmal erfinden möchte. Der Anwender
soll sich auf sein Kerngeschäft konzentrieren
und will fertige Lösungen kaufen«, erläutert
von Lüpke abschließend.
»Im Gegensatz zu den anderen Diskussionsteilnehmern kommen wir sehr stark
von der Anwenderseite her, deshalb gelten
meine Aussagen auch für den Bereich Messtechnik und Automatisierungstechnik«,
schränkt Rahman Jamal, Technical Manager Marketing & Applications bei National
Instruments seine Aussagen ein. »Wir kommen aus der klassischen Messtechnik und
Schwerpunkt
sind über den VXI-Bus in den Industriebereich eingestiegen und haben mit PXI/CompactPCI 1997 diesen Markt ausgeweitet. Wir
sehen nicht nur die CPU und das Chassis als
Hauptkomponenten, sondern auch die
Module, die zum Einsatz kommen. Damit
meine ich A/D-Wandlerkarten, Bildverarbeitungskarten, Feldbuskarten usw. und das
Zusammenspiel dieser Module über die Software.« Es sei einfach so, dass man »Out-ofthe-Box« installieren und sofort loslegenmöchte. »Wie bereits mehrfach gesagt wurde, möchte der Anwender ein industrietaugliches System mit allen Eigenschaften und
Standard-Software. Dazu gehören Windows
NT oder Windows-Derivate. Windows CE 3.0
ist derzeit noch mit einem großen Fragezeichen zu versehen. Wenn es um zuverlässige
deterministische Anwendungen geht, dann
werden Echtzeitbetriebssysteme eingesetzt,
aber so, dass der Anwender es gar nicht sieht.
Er bedient das System über die Standardoberfläche und will auch gar nicht wissen, was
sich darunter verbirgt. Er möchte einfach
seine Anwendung bewerkstelligen«, hebt er
hervor.
»Generell gelten die bereits angesprochenen Eigenschaften Robustheit, Zuverlässigkeit und langfristige Verfügbarkeit«, übernimmt Heinz Egger, Business Development
Manager Industrial Automation bei PEP, die
Diskussion. »Wenn wir versuchen, zwischen
IPCs und den anderen Rechnern zu differenzieren, sieht man beim IPC viel stärker, dass
die Software die treibende Kraft ist.« Damit
sei auch der Anspruch der Anwender nach
MHz, Speicher und Frontside-Bus zu erklären. Vielleicht komme noch die Angst dazu,
dass man sich vom Mainstream abkoppelte,
wenn man nicht mehr vorne mit dabei sei.
Anders ist es in Bereichen, in denen andere
Faktoren dominieren, z.B. eine möglichst
geringe Verlustleistung erreicht werden muss
oder Echtzeitanforderungen zu erfüllen sind.
»Dort wird man nicht mehr nach einem 600MHz-Pentium-III-Prozessor gefragt, sondern
nach CompactPCI, oft noch mit x86-Architektur«, berichtet er. Die anderen »klassischen« IPC-Eigenschaften müssen natürlich
erfüllt sein.
Daraufhin greift Heckel die Aussage von
von Lüpke auf: »Man sieht auf der einen Seite den PC im Büro und die dazugehörige
Software und möchte zu einen äquivalenten
Preis dann auch die IPCs kaufen. Wir wissen,
dass derzeit noch Faktoren dazwischen liegen. Das Ziel muss sein, sich anzunähern
deshalb wird der Preisunterschied zwischen
IPC und Home-/Office-PC schrumpfen.«
»Wir haben noch mit den Taiwanern zu
kämpfen«, bringt Dumsky einen neuen
Aspekt in die Diskussion ein. »Der Industriekunde schaut heute verstärkt in Richtung asiatischer Markt, was da los ist, und damit können wir uns vom Preis her nicht vergleichen.« Es wurde aber von Kunden berichtet,
dass diese Produkte nicht die Anforderungen
z.B. an die Lebensdauer erfüllen konnten.
Ausfallraten seien z.T. auch deutlich höher.
»Diese Kunden sind schnell wieder zu europäischen Anbietern gewechselt«, freut er sich.
»Wobei ich sagen muss, dass wir bei unseren Kunden nicht so sehr die Taiwaner
sehen, sondern die, die diese Dinge früher
selbst gemacht haben«, widerspricht Chochoiek etwas. »Sie folgen dem OutsourcingTrend. Und dabei ist die Frage, was würde
uns das kosten, wenn wir es selber machen?
Sie kennen die Kostenstruktur des Produkts
und haben große Einkaufsmengen, stehen
uns aber auch die Margen zu, die wir brauchen, weil der Entwicklungsaufwand und die
Produktpflege über die gesamte Lebenszeit
für sie wegfällt? Solange wir nachweisen
Rahman Jamal, Technical Manager
Marketing & Applications, National
Instruments
können, dass wir mindestens genauso gut
sind, macht es Sinn, für den Kunden Fremdanbieter zu wählen.«
»Ich möchte das Thema noch einmal in
Ergänzung zu den Aussagen von Herrn
51
Heckel aufgreifen«, wirft von Lüpke ein.
»Wir haben vor einiger Zeit mit dem Slogan
CompactPCI zu PC-Preis-Level geworben.
Das wurde oft missverstanden, weil die Leute
den Level übersehen haben, das bedeutet,
nicht exakt zu PC-Preisen. Die Preise müssen mit dem nötigen Overhead für die industriellen Eigenschaften versehen sein.«
»Wir haben auch das Problem des Preiskampfs mit den Taiwanern«, erklärt Husmann. »Bei uns trennt sich die Spreu vom
Weizen über die Applikation. wenn der Preis
für die Lösung kalkuliert wird, darf der Anteil
der Hardware 30 Prozent nicht mehr überschreiten, sonst lohnt es sich nicht mehr. Das
ist eine Kennzahl, die wir ermittelt haben.
Wir fragen nach, Endpreis der Applikation
und können dann zurückkalkulieren.«
»Uns sind taiwanische Slot-Board-Hersteller bekannt, die durchaus auf einem hohen
Preisniveau liegen«, entgegnet Spanner.
»Deren Produkte halte ich auch qualitativ
für sehr hochwertig. Ich gehe auch davon
aus, dass diese mit den Tiefpreis-Taiwanern
ähnliche Probleme haben wie die europäischen Hersteller.« Insgesamt scheine es aber
Heinz Egger, Business-DevelopmentManager bei PEP
so zu sein, dass, je höher ein CPU-Board
integriert sei, desto schwächer werden die
Taiwaner. Es scheine nicht deren Mentalität
zu sein, technologische Vorreiterrollen zu
übernehmen. »Sie warten, bis etwas reif für
den Massenmarkt ist und schlagen dann mit
voller Wucht zu und können dann über die
52
Stückzahlen entsprechende Preise bieten. Bei
hochintegrierten Produkten müssen sie noch
etwas lernen«, glaubt er.
Zur Frage, ob sich bereits ein künftiger Bus
abzeichne oder derzeitig Busse noch ausreichen, meint von Lüpke kurz und lakonisch:
»Der CompactPCI liefert das, was der Anwender braucht. Der VME-Bus hat zwar noch große installierte Basis, aber die Design-ins sind
rückläufig. Die CompactPCI-Wachstumsraten sprechen für sich und auch die steigende
Zahl an Anbietern. Vor zwei Jahren waren es
rund 130, heute sind es über 200 weltweit.«
CompactPCI biete von der Skalierbarkeit her
genügend Raum für künftige Erweiterungen.
Deshalb werden andere Busse eventuell in
Nischen erfolgreich sein, aber im breiten Einsatz werde CompactPCI dominieren.
»Wir pflegen die VMEbus-Linien weiter,
aber die Design-ins, die ein Indikator für die
Zukunft sind, sind bei weitem nicht mehr
mit CompactPCI vergleichbar«, bestätigt
Chochoiek die Aussage seines Vorredners. Das
bedeutet, dass VME die nächsten zwei drei
Jahr noch minimal wachsen wird, weil es
noch Märkte gibt, die ihn fordern. Auch ist
der Software-Anteil nicht zu unterschätzen,
wenn man bereits viel Software für VME
geschrieben hat, will man auch in dieser
Welt bleiben. Software von der Stange ist bei
CompactPCI derzeit noch nicht viel zu
haben.« VME und CompactPCI liegen am
oberen Ende des Leistungsspektrums. CompactPCI habe noch viel Luft nach oben, um
leistungsmäßig zu wachsen. Die Integration
der Boards nehme außerdem zu, was bei
Mezzanine-Konzepten durchaus zu einem
kräftigen Wachstum führe. »Das liegt daran,
dass es Applikationen gibt, wo der Anwender
gar keine Veranlassung hat, einen Backplane-Bus einzusetzen, sondern ein Motherboard-basiertes System hat, auf das I/OFunktionen gesteckt werden können. Da hat
sich heute PMC etabliert«, erklärt er
abschließend.
»Ich kann zwar bestätigen, dass das Interesse, was die Design-ins anbelangt, am
VME-Bus abnimmt, aber man muss das nach
Märkten differenzieren«, gibt sich Jürgen
Eder nicht zufrieden. »Im typischen MilMarkt ist VME nach wie vor dominierend.
Aber auch hier gibt es bereits Designs mit
CompactPCI auf PowerPC-Ebene.« Aber
auch er erkennt, dass allgemein das Interes-
se an CompactPCI sehr groß ist. »Man sollte
aber nicht vergessen, dass Intel jetzt mit Infiniband anfängt. Dies wird über kurz oder
lang auch uns treffen. Vielleicht nicht so sehr
in der Automatisierung, aber in der Telecom« so sein Ausblick.
»In der Telecom gibt es Anwendungen, in
denen der CompactPCI gar nicht mehr als
Bus genutzt wird«, führt Chochoiek den
Gedanken weiter. Es gibt 19-Zoll-Racks voll
mit CPU-Boards, und die Backplane dient
nur mehr zur Stromversorgung und I/O. Das
ist ein Rack voller Server auf kleinstem
Raum. Und hier sind neue Architekturen
gefragt im Sinne von Schwitched-Backpla-
Günter Heckel, Vertrieb, Siemens Automatisierungs- und Antriebstechnik
nes usw. Hier laufen die Standardisierungbestrebungen gerade an.«
»VME-Bussysteme werden nicht auslaufen«, glaubt auch Egger. »Es ist zwar nicht
mehr diese »Sexy«-Applikation wie noch vor
sechs oder sieben Jahren. Heute ist CompactPCI stärker gefragt. Das kann ich bestätigen. Das heisst aber noch lange nicht, dass
der VME-Bus vor sich hin dümpelt.« VME
laufe im Gegenteil immer noch gut. Wenn
man die klassische Automatisierung betrachte, wo man viele I/Os anschließen müsse,
dann gebe es keine Veranlassung, einen Bus
mit noch mehr Bandbreite und hohen Taktraten einzusetzen. »Die I/O-Punktanschaltung wird dabei zu teuer«, erklärt er dazu.
Der Trend gehe zur Intelligenz an den Sensor/Aktor. Man könne sich immer stärker auf
ein klassisches System beschränken, das man
modular aufbauen müsse. Hier sei PMC im
Kommen.
Schwerpunkt
»Es war auch nicht meine Aussage, dass
der VME-Bus schlecht läuft, sondern nur,
dass das Interesse, was Stückzahlen anbelangt, nachgelassen hat«, stellt Eder klar
»Wir machen ja nicht nur DIMM-PCs,
sondern kompakte PC-Plattformen, bei
denen der Bedarf nach Bussystemen immer
geringer wird. Es gibt zwar noch Anwendungen, die zehn, zwanzig I/O-Karten benötigen, aber die sterben nach meiner Ansicht
langsam aus«, bringt Christian Eder die Diskussion auf einen neuen Punkt. Wenn man
die klassischen PC/104-Stacks betrachte, mit
vielen Karten, die übereinander gesteckt werden, komme dies schon lange nicht mehr
vor. »Wir gehen einen anderen Weg mit
unserem ETX-Konzept. Wir haben damit ein
Core-Modul, das in eine kundenspezifische
Applikation eingesteckt wird. Das große Problem ist es, häufig den Stecker an die geeignete Stelle zu bekommen, um z.B. eine kundenspezifische Schaltung zu integrieren. Bei
ETX fällt hierbei kein Entwicklungsaufwand
an«, erklärt er.
»Wenn man sich die Messtechnik und
Automatisierung anschaut, haben wir früher
in Forschung und Entwicklung viel mit
VME-Bus zu tun gehabt«, nimmt nun auch
Jamal Stellung zum VME-Markt. »Aber der
Trend ist deutlich, dass bei Neuanschaffung
CompactPCI wesentlich atraktiver ist als z.B.
VME.« Da CPCI erst am Anfang stehe, sei er
noch lange nicht ausgereizt, und auch die
Skalierbarkeit ist gegeben. »Aus unserer
Sicht hat sich VXI im High-end-Bereich etabliert und wird dort auch weiter dominieren.
PXI kristallisiert sich als eine Art Mainstream-Bereich heraus. Am Anfang war die
Befürchtung, dass VXI neben PXI nicht mehr
bestehen würde, aber das stimmt nicht, es
sind zu unterschiedliche Bereiche«, meint er.
»Bei Siemens haben wir keine VME-Vergangenheit und bieten heute CompactPCI an
und wo es um die Flexibilität geht, PMC«,
bezieht Heckel Stellung. »Aber ich möchte
nochmal auf die Zukunft der Busse zurückkommen. Ich bin der Meinung, dass diese
Zukunft nicht die Board-Hersteller, sondern
die Chiphersteller bestimmen werden. Denn
machen wir uns nichts vor: Wenn Intel morgen sagt, PCI wird nicht mehr aus dem Chip
herausgeführt, sondern ein serieller Bus,
dann werden wir alle – wie wir hier sitzen,
den für den Standard-PC definierten Bus in
den industriellen Bereich integrieren. Dann
wird das der Mainstream sein, so wie sich
heute CompactPCI herauskristallisiert hat.
Es wird künftig von den Chipherstellern
andere Lösungen geben, und die werden in
das industrielle Umfeld integriert werden.«
»Wir beobachten CompactPCI schon seit
einiger Zeit und werden bald ein CompactPCI-System für die Telecom vorstellen. In
diesem Bereich sind wir traditionell stark.
Wir werden auch weiter Produkte auf dieser
Basis anbieten und sehen eine große Zukunft
darin«, bestätigt er den Trend zu CPCI
»Der Trend zu Netzwerkschnittstellen ist
auch in IPCs vorhanden«, erkennt Dumsky.
Es sei so, dass Steuerungen und IPCs miteinander verbunden werden zur zentralen
Steuerung, Visualisierung und teilweise auch
zur Betriebsdatenerfassung. »Den Trend
haben wir erkannt und bieten Netzwerkfunktionen auf den Boards oder auch optional
an«, erklärt er.
»Intranet und Internet sind praktisch in
alle Produkte der Siemens AG integriert«,
erklärt auch Heckel. »Für die IndustrieMikrocomputer kann ich sagen, dass wir sehr
Günther Dumsky, Product Manager
Stationary Systems bei Kontron
frühzeitig Ethernet und TCP/IP direkt in die
CPU integriert haben. Ich denke, es hat vor
allem Auswirkungen auf die Service- und
Wartungskonzepte in der Zukunft.« Zum
Fernbedienen und Fernbeobachtung wird
sich ein starker Trend abzeichnen. »Wir
haben dem Rechnung getragen, indem wir
Echtzeit-Java in unsere Rechner integriert
haben. Das heißt, man kann nicht nur in
Java-Oberflächen programmieren, sondern
53
auf die Hardware zugreifen. Als Oberfläche
hat man aber immer eine Stadard-JavaOberfläche. In Zukunft wird das Internet die
IPCs dominieren und als Board-Hersteller
werden wir diesem Trend folgen und die Dinge integrieren, die der Markt fordert«, lautet
Heckels Zukunftsperspektive.
»Intranet und Internet ersetzen teure
Standleitungen, um Netzwerke aufzubauen«, erläutert von Lübke. »Diese waren sehr
proprietär. Die Universalität und Flexibilität
in einem Intranet sind heute gigantisch, und
die Anwender nutzen sie auch über riesige
Distanzen. Dieser Bereich wird noch weiter
wachsen, denn Remote-Service, RemoteWartung und Multimedia für Bedienanleitungen sind absolut im Kommen«, erkennt
er.
»Die physikalische Voraussetzung wird bei
einem Industrierechenr einfach erwartet«,
meint auch Jamal. »Hierbei bekommt die
Software die tragende Rolle zugewiesen.
Ferndignose und Fernwartung sind heute
State-of-the-Art. Es wird erwartet, dass die
Roland Chochoiek, Corporate Director
Standard & Telecom-Plattforms
Software solche Module oder Vorausetzungen
mitbringt. Nur Fernvisualisierung ist heute
zu wenig. Man ist längst über dieses Stadium
hinaus. Man muss auf Applikationen zugreifen können, die weit weg sind. In der Messtechnik gibt es schon industrietaugliche
Applikationen. Plug-and-Play gilt dabei
nicht nur für die Hardware, sondern auch für
die Software.«
»Wir haben diese Remote-Applikationen
nicht, da der Gag der tragbaren Rechner ja
ist, dass man sie an den Ort wo sie gebraucht
54
werden, transportieren kann«, erklärt Husmann. Es sei zwar möglich, mit den Rechnern Verbindung via Internet aufzunehmen,
aber diese Applikation sei selten. »Ein stationärer Einsatz ist nichts für portable Geräte,
weil sie deutlich teurer sind«, meint er.
»Ich möchte diesen Bereich aber in Hardund Software aufteilen«, erklärt nun Christian Eder. »Auf der Hardware-Seite werden
immer mehr Ethernet-Schnittstellen gefordert. Das geht soweit, dass man in Industrieanwendungen drei Ethernet-Schnittstellen
benötigt. Eine für die Feldbusebene, eine für
das hausinterne Netz, Verwaltung usw. und
eine für die Fernwartung. Das kristallisiert
sich immer stärker heraus. Auf der SoftwareSeite haben wir eine Tochter in England sitzen, die sich ausschließlich um EmbeddedInternet-Technologien kümmert. Sie haben
leistungsfähige Web-Server, die gewisse Echtzeitfunktionen besitzen. Dieser Bereich wird
in nächster Zukunft extrem wachsen«, ist er
überzeugt.
»Die Auswirkungen der Netztechnologien
betreffen uns sowohl direkt als auch indirekt«, glaubt auch Chochoiek. »Die Schnittstellen als direkte Auswirkung wurden bereits
angesprochen. Wir sehen diesen InternetAppliance-Markt, den ich persönlich bisher
für sehr futuristisch gehalten habe, aber das
ist ein riesiger Markt. Wir haben neben VME
und CompactPCI auch noch den Geschäftsbereich kundenspezifische Boards, und da
machen wir auch Internet-Zugangsgeräte. Es
wurde ein Projekt realisiert, das Zigarettenund Getränkeautomaten an das Internet
anbindet, um die Abfrage des Inhalts via
Internet zu ermöglichen.« Als indirekten
Effekt des Internet-Booms erkennt er, dass
z.B. in der Telecom ein enormer Markt
kreiert werde. UMTS sei dafür ein Beispiel.
»Rechner ohne Ethernet sind heute nicht
mehr zu verkaufen, und damit ist man automatisch Internet-fähig«, lautet die lakonische Aussage von Jürgen Eder.
Dem schließt sich Spanner an: »Bei uns ist
ein LAN-Port auf allen Boards vorhanden.
Ich glaube schon, dass es spannend wird im
Haushaltsbereich, den Herr Chochoiek angesprochen hat. Ein 386 ist heute nicht mehr
sehr teuer, und wenn es noch in Stückzahlen
geht, dann kann ich mir vorstellen, dass
Internet-Anschlüsse für Haushaltsgeräte realisiert werden. Über den Sinn kann man
streiten, aber es ist doch neckisch, einen
Internet-Kühlschrank zu besitzen.«
»Wenn sich ein ökonomischer Vorteil wie
bei den Getränkeautomaten einstellt, dann
wird es sicher kommen«, glaubt auch Chochoiek
Oliver Husmann, Geschäftsführer von
Logic Instrument
»Unser Dimm-PC hat auch schon Ethernet on-Board und liegt im Preisbereich von
rund 200 Mark. Auf solchen preisgünstigen
Geräten kann man leistungsfähige Web-Server laufen lassen, man braucht kein großes
Betriebssystem«, erklärt Christian Eder dazu.
»Rechner ohne Ethernet gibt es bei uns
nicht mehr. Wir werden in der Automatisierung auf der Sensor-/Aktor-Ebene andere
Architekturen als VME- und CPCI erleben,
die die Internet-Verbindung sicherstellen«,
erklärt Egger dazu. Die große Herausforderung wird dann die Software sein. Ein Server
der Geräte fernkonfigurierbar macht, ist erst
der Anfang. Es wird weitergehen, und wir
müssen die Integration in die IT-Struktur des
Unternehmens schaffen.
Zum Thema, ob sich auch bei IPCs ein Trend
zur Mobilität abzeichnet, meint Husmann:
»Ich bin schon länger in diesem Bereich tätig
und es gab in der ganzen Zeit zweistellige
Zuwachsraten, auch heuer wieder. Es verlagern
sich zwar einige Applikationen auf den stationären Bereich durch Fernwartung usw., aber es
kommen immer neue Applikationen dazu, weil
das Datenaufkommen z.B. beim Messen immer
größer wird. Deswegen wird es immer portable
Geräte geben. Was man erkennt ist, dass verstärkt Handheld-PCs für einfachere Applikationen eingesetzt werden.«
Schwerpunkt
»Dieser Trend ist seit vielen Jahren vorhanden und einfach eine Ergänzung zum
stationären Bereich«, ergänzt Dumsky. »Ich
möchte hier auch nicht den Ausdruck IPC,
sondern Outdoor-Rechner verwenden. Sie
werden im Feld als Programmierstationen
eingesetzt oder um als Datenlogger Daten zu
erfassen und zu speichern, zurückbringen
und in ein stationäres System einzuspeisen.
Ich sehe den Markt aber eher abnehmend
durch den Trend zu den Netzwerken.«
Portable IPCs wird es aber nach seiner Anicht
auch weiterhin immer geben.
»Ich möchte hier an die mobile Messtechnik z.B. in der Automobilindustrie anknüpfen, wo ein IPCs nicht ausreicht«, greift
Jamal Dumskys Worte auf. »Bei der Messtechnik im Fahrzeug z.B. ist der Trend am
Boomen. Bei den auf die Applikation zugeschnittenen Messsystemen würde ich sagen
dass dieser Bereich im Kommen ist.«
»Ich sehe zwei Trends: einmal tragbare
IPCs als tragbare Programmmierstationen
und zur Diagnose kleine tragbare Geräte wie
Handheld-PC. Dann das Internet und Geräte, die eine Diagnose vor Ort unnötig
machen«, lautet Heckels Ansicht.
»Ich teile die Meinung von Herrn Jamal«,
stimmt Spanner zu, »auch bei uns wächst
der Automobilbereich stark. Das hat damit
Jürgen Eder, Marketing-Manager bei SBS
zu tun, dass Flash-Speicher günstiger
geworden ist und man mittlerweile vernünftige Betriebssysteme kostenverträglich für
applikationsspezifische Messysteme »automobilisieren« kann. Festplatten sind für
den mobilen Messeinsatz nur bedingt geeignet.«
»Ich möchte bestätigen, dass der Trend zu
Mobilität wie eine Sucht ist und sich immer
stärker ausbreitet«, greift von Lüpke das Thema auf, »und zwar sowohl im DeeplyEmbedded-Bereich wie Jumptec das macht
und im klassischen IPC-Bereich.« Den
Jumptec-Bereich sieht er sehr viel schneller
wachsen wegen geringer Stromaufnahme
usw. Aber auch bei CPCI sieht er Wachstum
in der Mobilität. »Wir liefern z.B. Boards für
mobile Notebooks, die nicht nur robust, sondern auch kompakt sein müssen. Da die Prozessoren immer weniger Leistungsaufnahme
benötigen, unterstützt dieser Trend die Mobilität zusätzlich«, schließt er.
Für Jamal darf es keine Unterschiede in
der Software zwischen stationären und portablen Systemen geben: »Wehe, wenn ein
Unterschied auftaucht, der Anwender konfigurieren muss und Programme plötzlich
inkompatibel werden. Das will er auf keinen
Fall haben. Er möchte die Messaufgabe vor
Ort durchführen, Ergebnisse speichern und
zurückbringen. Ob das über Internet oder ein
anderes Medium erfolgt, ist egal. Wenn es
technisch bedingte Unterschiede gibt, muss
die Software diese so ausgleichen, dass man
sie nicht mehr bemerkt. Inkompatibilität ist
nicht mehr akzeptierbar.«
Zum Thema, ob es auch bei industriellen
Rechnern einmal eine Art Standard-Rechnerplattform geben wird, die für alle Applikationen geeignet ist äußert Chochoiek: »Die
eierlegende Wollmilchsau wird es im IPCBereich nicht geben. Die Anwender wünschen COTS, d.h. kundenspezifische Systeme
mit Komponenten »von der Stange« aufgebaut. Time-to-market bedeutet Komponenten »von der Stange« einzusetzen, kundenspezifisch hingegen, man will nicht für
Funktionen bezahlen, die man nicht
braucht. Wir sind noch nicht soweit, dass die
Applikationen ähnlich genug wären, dass
sich ein universeller IPC ähnlich wie beim
PC herauskristallisiert. Embedded-Computing heißt ja, dass unsere Boards in das Kundensystem integriert werden. Da gibt es sich
widersprechende Normen in den verschiedenen Applikationen z.B. die I/Os nach vorne
oder hinten herausführen. Da gibt es auch
lokale Unterschiede, deswegen wird es keine
universelle Plattform geben, weder in der
Hardware noch in der Software.
(Wolfgang Patelay)
55
In rauer Umgebung zuverlässig steuern
●
Marktübersicht:
Industrielle Computer-Boards
In dieser auf einer schriftlichen Umfrage der Redaktion basierenden
Marktübersicht sind die Anbieter von industriellen Computer-Boards in
alphabetischer Reihenfolge aufgelistet. Wie die Marktübersicht zeigt,
sind jedoch nicht nur die pure Hardware wichtig, sondern auch die entsprechenden Dienstleistungen wie Software- und Treiberentwicklung sowie die Systemintegration. (rk)
a) Aaronn/Dr. Berghaus
a) Abeco Datentechnik
a) ACQ
a) Acrosser
a) A.C.T. Kern/Attro Technology
a) A.C.T. Kern/Inside Technology
a) Addi-Data
a) Advantech Europe
a) Altec Computer Systeme
a) AMC
a) AMS
a) Appliware Elektronik
a) Arcom Control Systems
a) Astro Datensysteme/Cetia
a) Autech
a) Axiom Technology
a) Beck IPC
a) Bendrich
a) Dr. Berghaus
a) Berghof Automationstechnik
a) Bicker Elektronik/ICP
a) Bihl & Wiedemann
a) Blue Wave Systems
a) BMC Dr. Schetter
a) Borgardt
a) BSquare
56
●
●
b) 02836/910-0
c) 02836/910-101
b) 0031/412/651055
c) 0031/412/651050
b) 00886/2/8521616-206
c) 00886/2/852228-2
b) 0771/8300-54
c) 0771/8300-80
●
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b) 07223/9493-0
c) 07223/9493-92
b) 0211/97477-0
c) 0211/97477-319
b) 0511/98381-0
c) 0511/98381-49
b) 0371/383880
c) 0371/3838899
b) 03726/783330
c) 03726/783340
b) 08061/9094-0
c) 08061/37298
b) 0800/824511
c) 0800/824512
b) 08123/926-0
c) 08123/926-290
b) 08743/96855-0
c) 08743/96855-20
b) 02102/4338-0
c) 02102/4338-99
b) 06441/905-0
c) 06441/905-245
b) 07252/5803-0
c) 07252/5803-61
b) 040/298103-0
c) 040/298103-49
b) 07121/894-0
c) 07121/894-100
b) 0906/705950
c) 0906/7059555
b) 0621/33996-0
c) 0621/3392239
b) 04402/960400
c) 04402/960401
b) 089/800694-0
c) 089/800694-29
b) 07042/9777-0
c) 07042/9777-21
b) 0811/600599
c) 0811/60059-59
Software-Entwicklung
●
Systemintegration
●
Treiberentwicklung
●
Backplanes
Netzwerkkarten
●
Mezzanine-Karten
Kommunikationskarten
Entwicklungs-Boards
●
Feldbuskarten
Disc-Controller
Video/Grafik
●
Messkarten
Analog I/Os
●
Digital I/Os
b) Telefon
c) Fax
b) 089/89220253
c) 089/8121495
Speicher-Boards
a) Hersteller/Anbieter
a) Aaronn/Jumptec
CPU-Boards
Dienstleistungen
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●
Schwerpunkt
●
a) Compumess Elektronik/Analogic
a) Compumess Elektronik/UEI
a) Comtel Electronics
a) Creco
a) CSC-Computer Service Center
a) CSS Industrie Computer
a) Datalog/National Instruments
a) Datel
●
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●
Treiberentwicklung
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●
●
Backplanes
Mezzanine-Karten
Feldbuskarten
●
●
●
b) 08106/39988
c) 08106/33990
b) 08062/808980
c) 08062/8089820
b) 0341/8628651
c) 0341/8628653
b) 08341/951370
c) 08341/9513720
b) 02166/95200
c) 02166/952020
b) 089/544334-21
c) 089/536337
Netzwerkkarten
●
●
b) 089/540761-65
c) 089/540761-66
b) 089/321501-10
c) 089/321501-11
Messkarten
Entwicklungs-Boards
Video/Grafik
Disc-Controller
Analog I/Os
Speicher-Boards
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▼
a) CC&I/Radisys
a) CC&I/Interphase
a) Comp-Mall
●
Systemintegration
a) CC&I/Locsoft
b) Telefon
c) Fax
b) 06221/861645
c) 06221/869510
b) 089/8509718
c) 089/8509719
Digital I/Os
a) Centralp Automatismes
CPU-Boards
Dienstleistungen
57
a) Diamond
a) Digalog
a) Digital-Logic
a) DSM Digital Service
a) EAE Electronics
a) EBV Elektronik/Motorola/VHIC/diverse
a) Ectronic
a) E.E.P.D. Electronic Equipment
a) EKF Elektronik
a) Elma Electronic
a) Eltec Elektronik
a) EMS Dr. Thomas Wünsche
a) Engelmann & Schrader
a) Eonic Solutions
a) Eonic Systems
a) Epson Europe Electronics
a) Erni Elektroapparate
a) Electronic Tools/Spectrum Signal Processing
a) ESD
a) Exxact
a) Force Computers
a) FS Forth-Systeme
a) Gespac
a) Gesytec
a) Gevis
a) Hames
a) Hartmann Elektronik
a) Heilig & Schwab
a) Hema Elektronik
a) Hilf!
a) IBR
58
●
●
●
Backplanes
●
Systemintegration
Mezzanine-Karten
●
Treiberentwicklung
Feldbuskarten
●
Netzwerkkarten
●
Messkarten
●
Entwicklungs-Boards
●
Disc-Controller
●
Video/Grafik
●
Analog I/Os
Digital I/Os
b) Telefon
c) Fax
b) 07751/8399-0
c) 07751/8399-99
b) 0711/79089-0
c) 0711/79089-10
b) 030/46702-0
c) 030/46702-182
b) 0041/32/6815800
c) 0041/32/6815801
b) 089/15798-250
c) 089/15798-196
b) 06131/9175-0
c) 06131/9175-75
b) 06122/808663
c) 06122/808659
b) 0721/97801-0
c) 0721/97801-33
b) 08136/9328-0
c) 08136/6910
b) 02381/6890-0
c) 02381/6890-90
b) 089/143875-0
c) 089/143875-66
b) 06131/918-0
c) 06131/918-196
b) 08441/490260
c) 08441/81860
b) 05121/741520
c) 05121/741525
b) 0731/93600-0
c) 0731/93600-10
b) 0032/16/621585
c) 0032/16/621584
b) 089/14005-0
c) 089/14005-110
b) 07166/50-0
c) 07166/50282
b) 02102/8801-10
c) 02102/8801-23
b) 0511/372980
c) 0511/37298-68
b) 02433/970140
c) 02433/570107
b) 089/60814-0
c) 089/6097793
b) 07667/908-122
c) 07667/908-200
b) 06181/24052
c) 06181/24051
b) 089/2408944-0
c) 089/2408944-100
b) 0365/7349-278
c) 0365/7349-275
b) 089/4606111
c) 089/468491
b) 0711/139890
c) 0711/8661191
b) 06751/931230
c) 06751/6207
b) 07361/9495-0
c) 07361/9495-45
b) 089/6137900
c) 089/6252145
b) 02369/9155-0
c) 02369/9155-91
Speicher-Boards
a) Delta Components
CPU-Boards
Dienstleistungen
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Schwerpunkt
●
a) ICP
a) IEP
a) Ifak System
a) Impac Memec/PMC-Sierra
a) Ines
a) Inside Technology
a) Janich & Klass
a) Janz Computer
a) Knürr Mechanik für die Elektronik
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Systemintegration
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Treiberentwicklung
Mezzanine-Karten
Feldbuskarten
Netzwerkkarten
Messkarten
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Backplanes
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Entwicklungs-Boards
Video/Grafik
Disc-Controller
Analog I/Os
Speicher-Boards
●
●
●
●
●
●
●
●
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●
▼
a) I-Bus/Phoenix
b) Telefon
c) Fax
b) 08104/669440
c) 08104/668443
b) 08142/4679-0
c) 08142/4679-99
b) 07121/3884-0
c) 07121/3884-88
b) 0511/70832-0
c) 0511/70832-99
b) 039203/81920
c) 039203/81939
b) 02153/733639
c) 02153/733244
b) 0511/943810
c) 0511/9438122
b) 07721/8868-60
c) 07721/8868-88
b) 0202/2708-0
c) 0202/700625
b) 05251/1550-0
c) 05251/1550-90
b) 089/42004-0
c) 089/42004-118
Digital I/Os
a) IBSmm Industrieelektronik
CPU-Boards
Dienstleistungen
59
a) Lead/Boser
a) Lead/Lanner
a) Lead/TMC
a) Lead/Adlink
a) Leukhardt Systemelektronik
a) Lippert Automationstechnik
a) M2C
a) Mass
a) May
a) Men Mikro Elektronik
a) Messdata
a) Microsys Electronics
a) Michels & Kleberhoff Computer
a) MMC Embedded Internet Technology
a) Motorola
a) MPC
a) MSC PC-Systemtechnik
a) N.A.T.
a) National Instruments
a) NBN Systemkomponenten/Jumptech
a) NBN Systemkomponenten/ICP
a) NBN Systemkomponenten/Lanner
a) NBN Systemkomponenten/Formosa
a) NBN Systemkomponenten/Blue Chip
a) NBN Systemkomponenten/Seco
a) NBN Systemkomponenten/Dr. Berghaus
a) NBN Systemkomponenten/IBR
a) Oktogon
a) Pentek
a) PEP Modular Computers
a) Phoenix Contact
a) PI Industrial Computers/Portwell
a) PI Industrial Computers/Axiom
a) PK Computer
a) Plug-In Electronic
a) Port
60
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Systemintegration
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Treiberentwicklung
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Backplanes
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Mezzanine-Karten
●
Feldbuskarten
●
Netzwerkkarten
●
Messkarten
Analog I/Os
●
Entwicklungs-Boards
●
Disc-Controller
●
●
b) 07461/925-0
c) 07461/925291
b) 0621/43214-0
c) 0621/43214-30
b) 040/325682-0
c) 040/325689-90
b) 06196/65116-0
c) 06196/65116-20
b) 030/8925002
c) 030/8919902
b) 0911/99335-0
c) 0911/99335-99
b) 06184/50059
c) 06184/53746
b) 08104/801-110
c) 08104/801-170
b) 0202/273170
c) 0202/2731749
b) 0991/29079-0
c) 0991/29079-20
b) 08250/7476
c) 08250/7477
b) 0041/56/4933080
c) 0041/56/4933020
b) 08165/906-122
c) 08165/906-101
b) 02241/3989-0
c) 02241/3989-10
b) 089/7413130
c) 089/7146035
b) 08152/92360
c) 08152/923636
Digital I/Os
●
Video/Grafik
a) Kuhnke
b) Telefon
c) Fax
b) 08165/77666
c) 08165/77333
b) 04523/402-0
c) 04523/402-247
b) 0221/95479-0
c) 0221/95479-88
Speicher-Boards
a) Kontron Embedded Computers
CPU-Boards
Dienstleistungen
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b) 0621/7992094
c) 0621/7992095
001/201/8185900
002/201/8185904
b) 08341/803-341
c) 08341/803-499
b) 05235/300
c) 05235/341200
b) 08142/598106-0
c) 08142/598106-19
●
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b) 06198/5803-30
c) 06198/5803-37
b) 08141/3697-0
c) 08141/3697-30
b) 0345/777550
c) 0345/7775520
●
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a) Primation Systemtechnik/Geotest
a) Radisys
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Systemintegration
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●
Treiberentwicklung
Backplanes
Mezzanine-Karten
Feldbuskarten
Netzwerkkarten
Messkarten
Entwicklungs-Boards
Video/Grafik
Disc-Controller
Analog I/Os
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●
●
a) Primation Systemtechnik/RTP
●
●
a) Powerbridge/Blue Wave Systems
a) Powerbridge/Ikon
a) Powerbridge/Condor Engineering
a) Powerbridge/Pentland
a) Powerbridge/Interphase
a) Powerbridge/Xycom
a) Powerbridge/SBS Technologies
a) Powerbridge/Tews
a) Powerbridge/Schroff
a) Powerbridge/Motorola
a) Prahm Microcomputer Systeme
Speicher-Boards
●
b) 07159/401695
c) 07159/401697
b) 089/46260-0
c) 089/46260-210
b) 06102/73050
c) 06102/31713
●
●
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▼
a) Powerbridge/CM Computer
b) Telefon
c) Fax
b) 07721/897-0
c) 07721/897143
b) 05139/9980-0
c) 05139/9980-49
Digital I/Os
a) Portwell/GMS
CPU-Boards
Dienstleistungen
61
a) Rittal-Werk
a) ROI Computer
a) Rotec
a) RS Components
a) RVSI Europe
a) SBS Technologies
a) SE Spezial Electronic
a) SHD
a) SHD/Acceed
a) Siemens
a) SIG Positec Systems
a) SMA Regelsysteme
a) Softec
a) Software Manufaktur
a) Spectra Computersysteme
a) Spectrum
a) Smart Electronic Development
a) Stac
a) Steinhoff Automations- und Feldbus-Systeme
a) Syslogic Datentechnik
a) Syslogic Datentechnik
a) Taskit
a) TCI
a) Tekelec Airtronic /Themis Computer
a) Tekelec Airtronic /Concurrent Technologies
a) Tekelec Airtronic /Xycom Automation
a) Tekelec Airtronic /Znyx Networks
a) Tekelec Airtronic /Performance Technologies
a) Tekelec Airtronic /Macrolink
a) Tekelec Airtronic /Pentland Systems
a) Tekelec Airtronic /EEPD
a) Tekelec Airtronic /Microtechnic
a) Tekelec Airtronic /Adastra
a) TQ Components
a) Trebing & Himstedt
62
b) 0911/750-4683
c) 0911/750-4888
b) 0911/95089-0
c) 0911/9508930
b) 0561/9522-0
c) 0561/9522-100
b) 0731/96600-0
c) 0731/96600-23
b) 07073/50061-6
c) 07073/50061-5
b) 0711/90297-0
c) 0711/90297-90
b) 04107/8886-0
c) 04107/8886-66
b) 0711/25521-0
c) 0711/25521-10
b) 02104/9334-0
c) 02104/9334-20
b) 06431/529366
c) 06431/57454
b) 0041/1/7453040
c) 0041/1/7413539
b) 07222/985076
c) 07222/985078
b) 030/611295-0
c) 030/611295-10
b) 0641/962840
c) 0641/9628428
b) 089/5164-123
c) 089/5164-301
●
●
●
Systemintegration
●
Treiberentwicklung
Mezzanine-Karten
●
Backplanes
Feldbuskarten
Netzwerkkarten
Entwicklungs-Boards
Disc-Controller
Video/Grafik
Analog I/Os
Digital I/Os
Messkarten
a) RdA Ing.-Büro B. Widmayer
b) Telefon
c) Fax
b) 08142/49045
c) 08142/49053
b) 07541/3880-0
c) 07541/3880-10
b) 02772/5052909
c) 02772/5052837
b) 089/89998800
c) 089/89998899
b) 07222/1008-0
c) 07222/1008-10
b) 06105/401-0
c) 06105/401-164
b) 06172/285-0
c) 06172/285-222
b) 0821/5034-0
c) 0821/5034-119
b) 05722/203-125
c) 05722/203-120
b) 0211/723425
c) 0211/774753
Speicher-Boards
a) Rauscher
CPU-Boards
Dienstleistungen
●
●
●
●
●
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●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
b) 08153/9308-0
c) 08153/9308-134
b) 0385/39572-0
c) 0385/39572-22
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Schwerpunkt
●
a) Vcom
a) Vector Informatik
a) VSystems/Pentek
a) VSystems/Mercury
a) VSystems/Chrislin
a) VSystems/Acromag
a) VSystems/VMetro
a) VSystems/Artesyn
a) VSystems/Systran
a) VSystems
a) Woodhead Connectivity
a) Würth Elektronik
a) Xycotec Computer
Systemintegration
Treiberentwicklung
Backplanes
Mezzanine-Karten
Feldbuskarten
Netzwerkkarten
Messkarten
Entwicklungs-Boards
Video/Grafik
Disc-Controller
Analog I/Os
Speicher-Boards
b) Telefon
c) Fax
b) 07231/9734529
c) 07231/973497
b) 0721/964720
c) 0721/9647-210
b) 0711/139996-0
c) 0711/139996-30
b) 089/2737630
c) 089/27376310
Digital I/Os
a) Trenew Electronic
CPU-Boards
Dienstleistungen
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
b) 07252/9496-30
c) 07252/9496-39
b) 07941/9205-0
c) 07941/9205-38
b) 02461/939720
c) 02461/939363
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
63
EMV/Schutz vor Störstrahlung
Größtmöglicher Schutz
●
Marktübersicht: EMV-Komponenten
64
Einen breiten Raum nehmen auch die EMV-Dienstleistungen ein, die
Beratung, EMV-Prüfung bis hin zum kompletten Prüflabor umfassen
können. Die Angaben beruhen auf einer schriftlichen Umfrage der Redaktion. (rk)
EMV-Dienstleister
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
a) Anbieter/Hersteller
b) Telefon
c) Fax
a) Advantech Europe
b) 0211/97477-0
c) 0211/97477-319
a) Advantech Europe
b) 0711/797333-60
c) 0711/797333-85
a) Aki Electronic
b) 09502/92200
c) 09502/9220-80
a) Alfatec/Kerafol
b) 09122/9796-0
c) 09122/979650
a) APM Bavaria
b) 08031/2460-0
c) 08031/2460-50
a) Baude Kabeltechnik
b) 05066/7001-0
c) 05066/7001-80
a) Beck/ITT Cannon
b) 0911/93408-0
c) 0911/93408-28
a) Beck/Framatome Connectors
a) Beck/AVX/Elco
a) Beck/TDK
a) Beck/Iskra
a) Beck Kabel- und Gehäusetechnik
b) 09104/8284-20
c) 09104/8284-16
a) Beck Kabel- und Gehäusetechnik/Bopla
a) Beck Kabel- und Gehäusetechnik/Knürr
a) Bernstein
b) 0571/793-0
c) 0571/793-555
a) Beuche-Electronic/Fischer Elektronik
b) 06063/3061
c) 06063/5352
a) Block Transformatoren-Elektronik
b) 04231/6780
c) 04231/678177
a) Bopla Gehäusesysteme
b) 05223/969-0
c) 05223/969-100
a) Botronic
b) 0711/687-4842
c) 0711/687-6830
a) Bus-Blechtechnik/BVS
b) 07031/7164-0
c) 07031/623-071
a) Captronic/NIC
b) 05130/375140
c) 05130/375141
EMV-gerechte Gehäuse
EMV-gerechte Bauelemente
EMV-gerechte Leitungen
EMV-gerechte Steckverbinder
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
Immer häufiger können EMV-Probleme in der Praxis nur durch den
Einsatz spezieller Gehäuse, EMV-gerechter Steckverbinder und Leitungen
gelöst werden. In der Marktübersicht sind Anbieter/Hersteller von EMVKomponenten aufgeführt.
●
● ●
sonstiges
TÜV, CE
●
● ●
TÜV, CE
●
●
●
sonstiges
Netzanalyse
EMV-geschirmte Leiterplatten
●
●
EMV-Abschirmmaterial
● ● ● ●
●
●
●
● ● ● ●
●
●
● ● ● ●
●
●
● ● ● ●
● ● ● ●
●
Konfektionierung von Kabeln, Gehäuseberarbeitung
●
●
●
●
EMV-gerechte Berarbeitung, Veredelung
EMV-gerechte Berarbeitung, Veredelung
●
●
● ●
●
●
● ●
●
●
●
Schutzart IP65 nach EN60529
●
● ● ●
●
● ● ● Hilfe bei Layout, Re-Design
Gehäusekonstruktion
●
Elektronik-Focus
●
EMV-Dienstleister
sonstiges
●
●
●
●
● ●
●
● ● ● ●
●
sonstiges
●
●
●
● ● ●
●
●
●
●
● ●
● SEV
●
●
● ● ● Telekommunikationsprüfungen gem. R+TTE,
DECT/Umwelt
● ● ● HW-, Firmware-Entwicklungen
● ● ● ● Germanischer Lloyd
▼
●
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
b) Telefon
c) Fax
a) Coninvers
b) 07032/9274-0
c) 07032/9274-33
a) Contact
b) 0711/7838-03
c) 0711/7838-3660
a) Deltron
b) 0041/344481212
b) 0041/344481213
a) Deltrona/FCT
b) 07151/9530
c) 07151/18162
a) Deltrona/Timonta
a) Deltrona/Amphenol
a) Deltrona/Conec
a) Deltrona/Wood Head Connectivity
a) Deutsche Telekom
b) 02551/10652
c) 02551/10699
a) Digalog
b) 030/46702-0
c) 030/46702-182
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
●
65
66
EMV-Dienstleister
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
b) Telefon
c) Fax
a) Digital-Logic
b) 0041/32/6815800
c) 0041/32/6815801
a) Ing.-Büro Drotleff
b) 0721/94478-0
c) 0721/94478-90
a) DSM Digital Service
b) 089/15798-0
c) 089/15798-96
a) EAE Electronics
b) 06131/9175-0
c) 06131/9175-75
a) Eichhoff
b) 06642/801-170
c) 06642/801-105
a) Elcon/Assmann
b) 0551/69400-0
c) 0551/69400-23
a) Elcon/Kycon
a) Elcon/Corcom
a) Elcon/Bopla
a) Elcon/Huber & Suhner
a) Elcon/Epcos
a) Electrade/NexTek
b) 089/8981050
c) 089/8544922
a) Electrade/Tusonix
a) Electrade/Deltron
a) Elektronik-Service Bernd Luft
b) 06103/9866-0
c) 06103/9866-48
a) Elma Electronic
b) 089/143875-0
c) 089/143875-66
a) Elmac
b) 07457/9441-0
c) 07457/8044
a) Elmeco/Tecknit
b) 06039/931338
c) 06039/44168
a) Elmeco
a) Emco Elektronik/Detectus
b) 089/895565-0
c) 089/8597785
a) Emco Elektronik/KeyTek
a) Emco Elektronik/PMM
a) Emco Elektronik/CTI
a) Emco Elektronik/Seaward
a) Emco Elektronik
a) EMK
b) 06151/808344
c) 06151/808345
a) EM Test
b) 02307/260760
c) 02307/17050
a) EMV-Technologie Heinz Cordes
b) 07631/16666
c) 07631/16699
a) Endrich Bauelemente/ABC
b) 07452/6007-46
c) 07452/600770
a) Endrich Bauelemente/Ceratech
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
sonstiges
sonstiges
● ● ●
● ● ● CE-Prüfung an Maschinen/Anlagen, Gebäude-
EMV, Entstördienst, Netzfilter, Sonderfilter
● ●
● ● ● ●
●
●
●
● ● ●
● ●
●
●
● ●
●
●
● ● ● ●
●
● ● ● ●
●
● ●
● ● ● ●
● ● ● ●
●
● ●
●
●
●
●
●
Blitzschutz
●
Filter, Kondensatoren
● ● ●
● ● ●
●
●
● ● ● akkreditiertes Prüflabor
●
FCC
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ● ●
● ● ● ●
●
● ● IEC61000-4-X, EN50082-1/2, ISO7637,
EN6100-3-2/3, CCJTT, FCC
● ● ● ● Gutachten, EMV, Gebrauchtgerätebörse, EMV-
●
● Germanischer Lloyd, VDS
Netzanalyse
●
●
Elektronik-Focus
●
● ●
●
●
●
EMV-Dienstleister
sonstiges
Netzteile EN6100-4-5
● ● ● akkreditiert
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
● ●
sonstiges
●
●
●
●
●
●
●
▼
b) Telefon
c) Fax
a) Engelking Elektronik
b) 07464/9865-17
c) k. A.
a) Epcos
b) 089/63622514
c) 089/63622575
a) Erni Elektroapparate
b) 07166/50-0
c) 07166/50-282
a) Esco/Columbia
b) 0211/453959
c) 0211/453333
a) Filcon Electronic/Sabritec
b) 089/614169-0
c) 089/6127065
a) Frankonia
b) 09547/94010
c) 09547/940120
a) Fischer Elektronik
b) 02351/435-0
c) 02351/435191
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
●
67
68
● ●
EMV-Dienstleister
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
b) Telefon
c) Fax
a) Globes Elektronik
b) 089/89460625
c) 089/89606-20
a) Gudeco-Elektronik/Conradty
b) 06081/4040
c) 06081/40444
a) Gudeco-Elektronik/Arcotronic
a) Gudeco-Elektronik/Conec
a) Gudeco-Elektronik/Vishay
a) Gudeco-Elektronik/Samsung
a) Gudeco-Elektronik/Murata
a) Gudeco-Elektronik/Panasonic
a) H&B Electronic
b) 07056/939393
c) 07056/939390
a) Heidenreich
b) 07434/9362-0
c) 07434/936250
a) H & H High Voltage Technology
b) 02304/945-216
c) 02304/945-215
a) Hameg
b) 069/678050
c) 089/6780513
a) Harting
b) 05772/47-0
c) 05772/47-495
a) Hirose
b) 0711/4668021
c) 0711/4560729
a) Impact Memec
b) 02153/733-322
c) 02153/733-244
a) Indeg/Sun Flower
b) 08131/376990
c) 08131/376999
a) Indeg/Thinking
a) Indeg/Cheng Yi
a) Indeg/Pan Jit
a) Infratron/Warth
b) 089/158126-0
c) 089/158126-99
a) Infratron/Holland Shielding
a) Inotec Electronics
b) 07133/9800-0
c) 07133/9800-26
a) Institut für Maschinen EMV Labor
b) 03631/924244
c) 03631/924111
a) Intermas Electronics
b) 069/548003-450
c) 069/548003-225
a) Knürr
b) 089/42004-0
c) 089/42004-118
a) Kycon
b) 089/84057980
c) 089/84057982
a) Ing.-Büro G. Langer
b) 0351/430093-0
c) 0351/430093-22
a) Lappkabel
b) 0711/7838-01
c) 0711/7838-2640
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
sonstiges
sonstiges
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ● ● ●
●
● ● ●
● ● ●
● ●
● akkreditiertes EMV-Labor
● ●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ● ●
● ● ●
● ●
●
●
●
● ● ● ●
● ●
Lösung kundenspezifischer Anforderungen
●
Vorbereitung von Normprüfungen, Layoutgestaltung, Re-Design
●
● ●
● ●
Elektronik-Focus
●
EMV-Dienstleister
sonstiges
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
sonstiges
● ● ●
●
●
● ●
●
●
●
●
●
● ● ● geschirtme Fenster für abhörsichere Räume,
● ● VG95373
geschirmte Räume
●
●
● ● ●
● ● ●
●
● ● IEC, ISO, EN, VG, DO160, Werksnormen, Kfz
●
●
● ● ●
●
●
Kunststoffgehäuse, Leergehäuse
●
●
●
▼
b) Telefon
c) Fax
a) Lohmeier
b) 05733/7908-0
c) 05733/7908-88
a) Luft Electronic
b) 06103/98660
c) 06103/986648
a) Maxon Motor
b) 0041/41/6661500
c) 0041/41/6661650
a) May
b) 030/8925002
c) 030/8919902
a) MeßTechnik Nord
b) 04103/80897-10/11
c) 04103/80897-29
a) Mira Electronic
b) 0911/555919
c) 0911/581341
a) Molex
b) 07066/9555-0
c) 07066/9555-29
a) J. Mooser
b) 08176/92250
c) 08176/92252
a) MSC
b) 08165/906-922
c) 08165/906-101
a) NKL
b) 07904/9781-0
c) 07904/9781-50
a) OKW Gehäusesysteme
b) 06281/404-00
c) 06281/404-144
a) PHG Peter Hengstler
b) 07420/89-0
c) 07420/89-33
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
●
69
70
● ● ● ●
EMV-Dienstleister
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
b) Telefon
c) Fax
a) Phoenix Contact
b) 05235/300
c) 05235/341200
a) Phoenix Test-Lab
b) 05235/95000
c) 05235/950020
a) Power System Technik
b) 08191/70044
c) 08191/70480
a) Provertha Steckverbinder
b) 07231/774-66
c) 07231/774-44
a) Reo Transformatoren
b) 0212/8804-0
c) 0212/8804-188
a) Rittal-Werk
b) 02772/5052909
c) 02772/5052837
a) Roger Elektronikbauteile
b) 06893/89218
c) 06893/89262
a) Rohde & Schwarz
b) k. A.
c) k. A.
a) Roßmann Electronic/diverse
b) 08807/5060
c) 08807/6027
a) Rox Hamann
b) 08196/750
c) 08196/7017
a) RS Components
b) 06105/401-163
c) 06105/401-164
a) RTG Elektronik/Harting
b) 0231/562073-0
c) 0231/562073-50
a) RTG Elektronik/JYA-Nay
a) RTG Elektronik
a) RTG Elektronik/Schaffner EMV
a) SAB Bröckskes
b) 02162/898-0
c) 02162/898-101
a) S.A.M. Products
b) 06171/981628
c) 06171/981627
a) Semtech
b) 08161/140123
c) 08161/140124
a) Schaffner EMV
b) 0721/5691-0
c) 0721/5691-10
a) Schlöder
b) 07236/9396-0
c) 07236/939690
a) Schlöder/Kabelwerk Eupen
a) Schroff
b) 07082/794-0
c) 07082/794-200
a) Senton EMV-Prüfzentrum
b) 09421/5522-0
c) 09421/5522-99
a) Siemens ICN QE
b) 089/722-34953
c) 089/722-24751
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
sonstiges
● ● ●
sonstiges
● ●
● ● ● Labor für Umweltsimulation, elektrische Sicher-
CAB für USA, Kanada, Australien, Neuseeland
heit, Funk
●
●
● ● ● ●
● ●
●
●
●
●
● ●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ● ● ●
●
●
● ●
●
● ●
●
● ●
●
● ● ● Vorort-Service
●
●
●
●
●
●
●
●
●
● ●
●
●
●
● ●
● ● JEC, Belcore 1085
●
●
● ●
● ●
● ● ●
● ● ● Absorberhallen, Drehscheiben, vollautomatische ● ● ● ● akkreditiertes Prüflabor nach DIN EN45001,
Messplätze, Umweltsimulation, Produktsicherheit
KBA-Anerekennung für Kfz-Prüfungen
Elektronik-Focus
a) Sinus Electronic
EMV-Dienstleister
sonstiges
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
b) Telefon
c) Fax
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
●
sonstiges
●
b) 07132/9969-0
c) 07132/43750
a) Sinus Electronic/GSI
● ●
a) SLG
● ● ● Kfz, GS, CE zuständige Stelle
● ●
● KBA, GIS, CE Competent Body
▼
b) 03722/7323-60
c) 03722/7323-99
71
72
●
EMV-Dienstleister
Zulassungen
UL
CSA
MIL
VDE
b) Telefon
c) Fax
a) Spectrum Control
b) 09122/79520
c) 09122/79558
a) Spitzenberger & Spies
b) 09942/956-0
c) 09942/902077
a) S-Team Elektronik
b) 07132/4071
c) 07132/4076
a) Systron EMV
b) 09122/985270
c) 09122/985271
a) Tabula-Tronic/Roxburgh EMC
b) 089/9939230
c) 089/99392323
a) Tabula-Tronic
a) Telegärtner
b) 07157/125-100
c) 07157/125-120
a) TES Tappert
b) 02103/3672-0
c) 02103/3672-49
a) Tesch
b) 0202/7391-0
c) 0202/7391-115
a) Thora
b) 09825/92800
c) 09825/928090
a) Timonta
b) 0761/504150
c) 0761/502187
a) T.T.K. Kunststoff-Technologie
b) 089/427229-0
c) 089/6881608
a) TÜV Product Service
b) 0621/395-342
c) 0621/395-652
a) Tyco Electronics AMP
b) 06103/709-547
c) 0103/709-219
a) Weidmüller Interface
b) 05252/960-0
c) 05252/960-118
a) Weltronic
b) 089/492066
c) 089/496234
a) W+P Products
b) 05223/6309-1
c) 05223/6309-10
a) WTS-Electronic/Syfer
b) 05130/375051
c) 05130/375055
a) ZAM
b) 08331/3099
c) 08331/87897
a) ZES Zimmer Electronic Systems
b) 06171/6207-55
c) 06171/52086
a) Zillner/Brandenburgische Kondensatoren
b) 089/17910820
c) 089/17910880
a) Zillner/Electel
a) Zuken
b) 089/60769600
c) 089/60769601
EMV-Messgeräte
Beratung
EMV-Prüfungen
Prüflabor
sonstiges
sonstiges
●
●
● ● ●
●
●
Magnetfeldabschirmungen von DC
●
● ● ● ●
●
● ● ●
●
● ●
●
● ●
●
● ●
●
● ● ●
● ● ● Netzfilter, Durchführer, Sonderapplikationen
●
● ●
●
●
● ● ● ● ●
● ●
● ● ● ●
● ● ● Umweltsimulation
●
●
● ●
●
● KLBü-Anschlußmittel zum großflächigen Erden ●
●
●
● ● ● ●
● ●
●
● ●
●
●
BS
● ● ● akkreditiertes Prüflabor, akkreditierte zustän-
dige Stelle
●
●
●
●
●
EMC-Workbench mit EMC-Engineer, Signal
Integrity, Crosstech Analysis, Transmission
Online Analysis, Radiation Analysis, Multiboard
Analysis
Elektronik-Focus
Industrie-PC
mit EMC-Bewertungen
E-Feldsonden
bis 1000 V/m
Für das Feldstärkemesssystem 8053 von PMM (Vertrieb:
Emco) werden E- und H-Feldsonden von 5 Hz bis 18 GHz
angeboten. Die isotrope Feldsonde PMM EP-301 ermöglicht
Messungen des E-Feldes im Frequenzbereich 100 kHz bis 3 GHz
und einer Feldstärke von 1 V/m
bis 1000 V/m. Der Dynamikbereich wird mit 60 dB angegeben, wodurch ein Messbereich
von 1 V/m bis 1000 V/m im EFeld realisiert wird. Eine ge-
EMC-Anforderungen
entspricht der Industrie-PC APCCeleron von Arcom. Der IPC ist
zum Einbau in 19-Zoll-Schaltschränke geeignet und ist mit
frei wählbaren Speicherkapazitäten und Betriebssystemen lieferbar. Das Herzstück des PC ist ein
High-Performance-Plug-inPCMIG-CPU-Board mit einem
Socket-370-Intel-Celeron-Prozessor mit mindestens 466 MHz.
Die im System bereits vorinstallierten Betriebssysteme umfassen
DOS, Windows NT/2000 und
Linux Redhat 6.2. Beispiele für
EMC-Bewertungen sind: CE für
häusliche, gewerbliche und
Leichtindustrienormen, entspricht der Emissionsrichtlinie
EN50081-1, der Störfestigkeitsrichtlinie EN50082-2 und der
EMC-Richtlinie 89/336/EEC. Die
Vibrationsprüfungsbewertungen
entsprechen Kategorie 1 von British-Rail und IEC 68-2-6. ● rk
Arcom
☎ 0130/82 4511
Kennziffer 400
EMV-Dichtung nach IP65
Die Umweltdichtung C5 von
Infratron besteht aus einem mit
Karbon gefülltem Material, Zemrex C5, und kann – einen entsprechenden Anpressdruck und
Geometrie vorausgesetzt – die
Schutzart IP65 erreichen. Das
Material wird in verschiedenen
Dichtungsformen als Meterware,
die bei Bedarf auch selbst ausgestanzt werden kann, angeboten.
Infratron hält bereits viele Werkzeuge für gängige Stanzformen
vor. Auch kundenspezifische
Dichtungen nach Zeichnung werden realisiert und sind in Serienstückzahlen verfügbar. ● rk
Infratron
☎ 089/158 12 60
Kennziffer 402
trennte Anzeige der X-, Y- und
Z-Achse ist möglich. Die Sonde
kann mittels einer optischen
Schnittstelle und einem Glasfaserkabel mit dem Grundgerät
verbunden werden. Die Länge
des Kabels ist optional wählbar
bis zu 40 m. Ein netzunabhängiger Betrieb von über 20 Stunden ist möglich. ● rk
Emco
☎ 089/8 95 56 50
Kennziffer 404
Stecker
mit Antistatikschutz
Mit Schutz gegen statische
Aufladungen ist der RJ-45-Steckverbinder HyperJack von Molex
erhältlich. Der Stecker verfügt
über eine integrierte elektrostatische Entladung, die es dem
Benutzer erlaubt, ein elektrostatisch geladenes Kabel im Betrieb
anzuschließen, ohne den PHY zu
beschädigen. Dies wurde
erreicht, indem jeder Port mit
einem leitfähigen Gummi als
Elastomer ausgestattet wurde,
welcher mit der HyperJackGehäuseabschirmung leitend
verbunden und von den Buchsenkontakten isoliert ist. Bevor
eine Signalverbindung hergestellt wird, kontaktiert das Kabel
den Gummi, womit die statische
Aufladung abgeleitet wird. Die
Antistatikfunktion ist in die
gestapelten Mehrfachausführungen 6 x 2 und 8 x 2 integriert.
Dank den eingebauten magnetischen Bauteilen erreicht der
Steckverbinder Gleichtaktunterdrückung, Gleichspannungsisolierung der Kabelseite gegen die
Leiterplattenseite und mögliche
Transformation der Signalspannung (je nach PHY). Integrierte
Widerstände und Kondensatoren
terminieren
unerwünschtes
Rauschen aus nicht benutzten
Paaren und bewältigen den
Gleichspannungsanteil
des
Gleichtaktrauschens der Signalpaare. Die Stecker in sind drei
Konfigurationen lieferbar, einschließlich einer Einzelanschlussausführung mit äußerer
Abschirmung für NICs (NetworkInterface-Cards). ● rk
Molex
☎ 089/4 13 09 20
Kennziffer 406
73
EMV-Dichtungen
Elektronikgehäuse und Schaltschränke können hochfrequent
abgeschirmt werden mit den wasserdichten EMV-Dichtungen von
Holland Shielding Systems. Die
Dichtungen sind weich eindrückbar, sodass die Gehäuse relativ
einfach zu konstruieren sind. Zur
Montage werden keine Werkzeuge benötigt. Die Dichtungen können mit der Hand auf die Ränder
der Gehäuse gedrückt werden. Sie
biegen in zwei Flächen mit
einem kleinen Radius, in einzelnen Fällen ist ein 90-Grad-Winkel realisierbar. Der Temperaturbereich wird mit -40 °C bis 110
°C angegeben. Die Dichtungen
werden in verschiedenen Abmessungen und Ausführungen, auch
in einer unbrennbaren Variante
(UL94V0), geliefert. ● rk
Holland Shielding
Systems
☎ 00 31/7 86 13 13 66
Kennziffer 408
Schutz vor Blitzschlag
Mit zwölf Modellen an Lambda/4-Wellen- und GlaskapselBlitzschutzkomponenten bietet
Narda (Vertrieb: Globes) eine
Palette an Bauteilen zum Kurzschließen des schnell ansteigenden elektrischen Feldes nach
einem Blitzschlag. Es ist eine
Reihe von Konnektoren, unter
anderem Typ N und DIN 7/16,
lieferbar. Wegen der bei Blitz-
schlag auftretenden hohen
Spannungen verfügen alle Teile
über Kuppenkontakte. Die widerstandsfähige O-Ring-Dichtung
ermöglicht die Verwendung im
Freien und in Innenräumen bis
Schutzklasse IP 67. ● rk
Elektronik-Focus
nungen in der Leiter- bzw. Kabelstruktur, die wahlweise mit den
SimLab-Produkten Aramis bzw.
CableMod berechnet wurden.
Simulationsergebnisse werden
grafisch mit zahlreichen Dar-
Die EMV-Filter der R-Serie von
Roxburgh EMC (Vertrieb: Tabula-Tronic) sind in drei Ausführungen lieferbar: als Kaltgerätefilter, als Kaltgerätefilter mit
Netzschalter und Sicherung
sowie als gehäusemontierbare
ein- und zweistufige EMV-Filter.
Alle drei Versionen sind sowohl
für Gleichtaktunterdrückung
(common mode) als auch für
74
Gegentaktunterdrückung (differential mode) ausgelegt. Bei
einer Betriebstemperatur von -25
°C bis 85 °C wird der Strom für
die Kaltgerätefilter von 1 A bis 6
A, für die Gehäusefilter zwischen
3 A und 15 A spezifiziert. Die Filter verfügen über die Zulassungen VDE, CSA, TÜV etc. Alle EMVFilter entsprechen der Kategorie
II der Norm IEC 664 sowie der
Norm IEC 950, die Gehäusefilter
entsprechen zusätzlich noch der
UL 1283. ● rk
Tabula-Tronic
☎ 089/9 93 92 30
Kennziffer 414
Randsteckverbinder
Globes
☎ 0 7131/78 10 17
Kennziffer 410
zung bezüglich Anzahl und
Abstand der Sonden zu den zu
untersuchenden Objekten gibt.
Darüber hinaus lassen sich
Antennen definieren, die oberhalb einer reflektierenden Massefläche angeordnet werden
können wie es in einigen EMVMesshallen der Fall ist. Die
Rechenmethode basiert auf eingeprägten Strömen und Span-
SimLab
☎ 00 33/5 65 53 90 23
Kennziffer 412
EMV-Netzfilter
EMV-Simulator für PCBs
Zur dreidimensionalen Berechnung des abgestrahlten statischen sowie dynamischen elektrischen und magnetischen Feldes von Leiterplatten bzw. Kabelsystemen dient der EMV-Simulator RadiaSim von SimLab. Zur
Berechnung können kundenspezifische Sondenpunkte im dreidimensionalen Raum definiert
werden, wobei es keine Begren-
stellungsmöglichkeiten illustriert. ● rk
Herzstück des Communications-Outlet-Systems von AMP
für strukturierte Gebäudeverkabelung ist der geschirmte Randsteckverbinder Mark II mit
PiMF-Management und VierKammer-Design. Durch das
PiMF-Management wird die bei
Verwendung dieser Kabelart bisher vorhandene Schwachstelle
der Schirmunterbrechung aus-
geblendet. Der Randsteckverbinder nimmt den PiMF-Schirm
direkt in die Steckerkonstruktion auf. Das Vier-KammerDesign ermöglicht die Kontinuität der PiMF-Konstruktion
durch die Anschlusstechnik
hindurch. Übertragungsfrequenzen von über 1,2 GHz sind
möglich. Das Verkabelungssystem bietet die Möglichkeit von
Upgrades: neue Kategorien und
Leistungsklassen sowie Steckverbinder der Zukunft werden
durch Ersetzen der Einsätze realisiert. ● rk
tyco/Electronics/AMP
☎ 0 61 03/70 91 55
Kennziffer 416
Komponenten
Telematik, Navigation, Fahrzeug-Infotainment (Teil 2)
In den letzten drei Jahrzehnten
bildete der Fortschritt auf dem
Gebiet der elektronischen
Halbleiter eine der wichtigsten
Antriebskräfte nicht nur für die
Computer- und Telekommunikationsbranchen. Die Halbleitertechnologie stellt auch die
Basis für Fortschritte in der
Automobilelektronik dar. Antiblockiersysteme, Airbags,
elektronisches Motormanagement und elektronische Systemdiagnose gehören heute in
jedem Auto fast schon zur
Serienausstattung. Und die bei
den modernen Automobilen
erreichten Schadstoffreduzierungen wären ohne den allgegenwärtigen Halbleiter unmöglich
gewesen. Teil 1 des Artikels
finden Sie in der Systeme,
Ausgabe 10. Im Anschluss finden
Sie den zweiten Teil des
Artikels, der in der Systeme,
Ausgabe 10/00, im Rahmen des
Schwerpunkts »Prozessoren und
Controller« begonnen wurde.
Bild 6 zeigt eine Zusammenfassung mehrerer Fahrzeug-Multimedia-Buslösungen,
die bereits produziert werden oder sich in der
Entwicklung befinden. Zur Vermeidung von
Problemen durch elektromagnetische Störstrahlung und zur Gewichtsreduzierung sind
die Fahrzeughersteller der Auffassung, dass
ein Multimediabus für Automobile Kunststoff-Lichtleiter (POF) als Übertragungsmedium einsetzen sollte.
D2B ist der erste Fahrzeug-Multimediabus,
der sich bereits im Produktionsstadium
befindet. Er verwendet eine Ringtopologie.
Die derzeitige Bandbreite beträgt 5,6 MBit/s.
MOST (»Multimedia Oriented System
76
Transfer«)
verwendet
einen Ring als bevorzugte
Topologie. Die Bandbreite
beträgt derzeit 22 MBit/s,
eine Version mit höherer
Übertragungsrate wurde
angekündigt.
MML (»Multimedia
Mobile Link«) setzt einen
passiven Combiner/Splitter in Sternkonfiguration
ein und ermöglicht eine
Bandbreite von 100
MBit/s.
Bild 6. Lösungen für einen Automobil-Multimediabus
Die Bandbreite von
HIQOS beträgt 54 MBit/s. Als Topologie wird physischen CAN-Schicht. IDB-1394 ist ein
hier entweder ein Ring oder eine Kombina- schneller Multimediabus auf der Basis von
tion aus Ring und Stern verwendet.
IEEE1394.
IEEE1394 ist ein offener MultimediabusBluetooth, die FunkverbindungstechnoloStandard für die Unterhaltungs- und Compu- gie der Zukunft zur Übertragung über kurze
terelektronik. Eine automobile Lösung für Entfernungen, wird sich in der FahrzeugumPOF befindet sich in der Entwicklung. gebung ebenfalls gut einsetzen lassen. Diese
IEEE1394 besitzt die höchste Bandbreite (100 Technologie sollte als Teil der Multimediabis 3200 MBit/s) und nutzt eine baumförmi- Busarchitektur für Automobile berücksichge Topologie. Zur Zeit ist IEEE1394 die einzi- tigt werden. Die Möglichkeit, datenfähige
ge wirklich offene Busarchitektur, die mit Mobilfunktelefone, PDAs und andere ConsuGeräten aus der Unterhaltungs- und Compu- mer-Elektronikgeräten drahtlos mit den im
terelektronik kompatibel ist und sowohl mit Fahrzeug integrierten Systemen zu verbinkomprimierten als auch mit unkomprimier- den, eröffnet viele neue interessante Einsatzten Videodaten umgehen kann.
bereiche.
Das IDB-Forum (»Intelligent TransporTexas Instruments hat die Verfügbarkeit
tation System Data Bus«) ist ein Konsor- eines kompletten Hochleistungs-Chipsatzes
tium, das zusammen mit
AMIC an der Standardisierung eines Multimediabusses für den Automobilbereich arbeitet. Der
Organisation gehören
über 60 Unternehmen
und Institutionen aus
den Branchen Automobil, Unterhaltungselektronik und Computer an.
Bild 7 enthält eine vereinfachte Darstellung
der IDB-Busarchitektur.
IDB-C ist ein langsamer
Steuerungsbus mit einer Bild 7. IDB-C und IDB-1394
(Quelle: IDB-Forum)
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
für Bluetooth bekanntgegeben. Die ChipsatzLösung besteht aus zwei Bausteinen. Einmal
dem BSN6030, dem ersten ROM-basierten
und im 0,18-µm-Prozess gefertigten Bluetooth-Basisband-Controller auf dem Markt
mit einem vollständig integrierten Bluetooth-Software-Stack. Zum anderen dem
hochempfindlichen BiCMOS-HF-Transceiver
TRF6001.
Der TRF6001-Transceiver-Baustein besitzt
ein 56-poliges Microstar-BGA-Junior-Gehäuse mit einer Grundfläche von 5 x 5 mm2. Er
ist die erste Sampling-Lösung mit einer
gesteigerten Empfindlichkeit, die besser als
-86 Dezibel pro Milliwatt (dBm) ist und
damit die Anforderungen der derzeitigen
Bluetooth-Spezifikation um 16 dB übertrifft.
Damit erlaubt die Bluetooth-Lösung eine
sechs Mal größere Reichweite als eine standardmäßige Implementierung. In der Praxis
ermöglicht diese zusätzliche Empfindlichkeit
den zuverlässigeren Betrieb über größere
Entfernungen auch bei Interferenzen durch
Störobjekte oder konkurrierende Funksignale. Der BSN6030-Basisband-Controller wird
in verschiedenen Gehäuseformen anboten,
unter anderem im 80-poligen MicrostarBGA-Junior mit einer Grundfläche von 6 x 6
mm2.
talen Signalverarbeitung einschließlich der
analogen Signalaufbereitung eine zentrale
Rolle zu.
Durch die Nutzung der neuesten Halbleitertechnologien und Produkten, die für den
Consumer-Markt entwickelt wurden, können die hohen Kosten für dedizierte Automobillösungen vermieden werden. Die Systemintegration mit Hilfe einer offenen, programmierbaren Plattform wird dazu beitragen, Entwicklungszeiten, Leistung und Kos-
ten zu optimieren. Nicht zuletzt sind preiswerte Dienste mit wertvollen Inhalten für
die Verbraucher und ergonomische MenschMaschine-Schnittstellen die Schlüssel, die
diesen Markt zu einem Erfolg werden lassen.
(Dung Tu, Texas Instruments/rk)
Texas Instruments
☎ 0 81 61/80 33 11
Kennziffer 500
Paradigmenwandel
zur Dienstleistung
Muster des Bluetooth-Chipsatzes werden
bereits hergestellt. Die Produktion ist für das
vierte Quartal dieses Jahres geplant. Der
komplette Bluetooth-Chipsatz soll im Jahr
2001 für zirka fünf Dollar pro Einheit bei
Mengen über zwei Millionen Einheiten
erhältlich sein.
Prognosen gehen davon aus, dass bis 2005
jeder Neuwagen mit einem mobilen Internet-Zugang ausgeliefert wird. Wenn man die
sechziger Jahre als das Jahrzehnt der Großrechner, die Siebziger als Jahrzehnt der Minicomputer, die Achtziger und Neunziger als
Jahrzehnte des Personalcomputers bezeichnen kann, dann befinden wir uns derzeit
inmitten des Internet-Zeitalters, sowohl mit
Festnetz- als auch mit Mobilfunkzugang. Es
findet ein Paradigmenwandel statt, vom
Computer zur Kommunikation, vom Verkauf
von Hardware zum Verkauf von Diensten. In
dieser Kommunikationswelt kommt der digiInfos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt
77
Komponenten
Simultan-Sampling-A/D-Wandler
Für Anwendungen in Motorsteuerungsund Positioniersystemen
Moderne Antriebssysteme sollen
nicht nur einfach zu bedienen
und zu vernetzen sein, sondern
auch eine immer bessere Positioniergenauigkeit erreichen.
Dies führt zu steigenden Anforderungen an DSPs, Sensoren und
A/D-Wandler. Halbleiterstrukturen von maximal 0,18 µm sorgen für einen Leistungssprung
bei DSPs und Mikrocontrollern,
und die Rechenleistung steigt
von Jahr zu Jahr, sodass Algorithmen zunehmender Komplexität in immer kürzeren Zykluszeiten ausführbar sind. Bei den
analogen Front-end-Wandlern
geht der Trend von 10 Bit zu
höheren Auflösungen von 12
und 16 Bit. Dieser Artikel gibt
einen Überblick über gebräuchliche Sensoren und deren
Arbeitsweise bei der Signalerfassung in Antriebssystemen.
Der Technologiesprung hat die Realisierung von A/D-Wandlern mit verbesserten
Eigenschaften ermöglicht. Simultanabtastung von mehreren Kanälen bei einer Abtastrate von 500 kHz kennzeichnen die heutigen
Wandler für die Antriebssteuerung. Die benötigte Auflösung steigt dabei von 12 auf 16 Bit.
Bei der Anwendung der Wandler gibt es
jedoch immer Schwierigkeiten, die optimale
Performance der Bauteile in der Applikation
zu erreichen. In Antriebssteuerungen müssen die unterschiedlichsten physikalischen
Größen erfasst werden. Einige dieser Signale
müssen simultan gesampelt werden, was
hohe Anforderungen an die Wandlerbausteine stellt. Die Hauptgrößen sind Stromsignale, Positionswerte und verschiedene Hilfsgrößen wie Temperaturen und analoge Sollwert-
78
vorgaben. Die Stromsignale und die Positionswerte müssen dabei zeitgleich abgetastet werden, da ein Phasenversatz bei der
Erfassung dieser Signale direkt als Fehler in
die Messung eingeht.
Bild 1 zeigt einen typischen 4-QuadrantenInverter. Eingangsseitig werden entweder
zwei oder drei Phasen gemessen Ir, Is
und/oder It. Wenn nur zwei Phasenströme
gemessen werden, wird der Strom der dritten
Phase mathematisch bestimmt. In diesem
Fall dient ein zusätzlicher Sensor (Igf) der
Erkennung von Kurzschlussspannungen
gegen Erdpotential.
Um die Ausgangsstufe gegen Kurzschluss
zu schützen, muss der Strom der Zwischenkreisspannung über einen Stromsensor
(IDC) erfasst werden. Wenn an die Genauigkeit keine großen Anforderungen gestellt
werden, kann dieser Sensor auch dazu dienen, die drei Phasen am Ausgang wiederherzustellen. Die Motorströme Iu, Iv müssen
ebenfalls gemessen werden. Iw kann entweder gemessen oder mathematisch bestimmt
werden.
Ferner muss die Zwischenkreisspannung
(UDC) gemessen werden, um die Ausgangsleistung zu berechnen und Über- bzw. Unterspannung zu erkennen. Als Positionssensoren werden Resolver, Synchros oder In-
krementalgeber eingesetzt. High-end-Antriebe verwenden dabei zwei Positionsgeber:
einen am Motor, den anderen an der Last.
Andere Hilfsgrößen sind die Motortemperatur sowie Geschwindigkeits- und Drehmoment-Referenzsignale.
Üblicherweise werden Stromsignale mittels
CT (Current-Transformer, Stromwandler)
oder Hall-Effekt-Wandler gemessen. Die Versorgungsspannung des Wandlers ist normalerweise ±12 V bis ±15 V. Daraus ergibt sich
für die Ausgangsspannung ein Bereich ±5 V
oder ±10 V. In jedem Fall liegt das Ausgangssignal im positiven und negativen Spannungsbereich um den Nullwert.
Die vermehrte Verwendung von DSPs und
Mikrocontrollern zur Weiterverarbeitung der
Werte hat die Sensorenhersteller veranlasst,
die existierenden Produkte zu modifizieren
und auf Versorgungsspannungen von 0 V bis
+5 V anzupassen. Der Ausgangsspannungsbereich liegt dann üblicherweise bei 0 V bis
+5 V um den vorgegebenen Symmetriepunkt,
der auf +2,5 V einstellbar ist. 0 mA am Eingang hat +2,5 V am Ausgang zur Folge.
Damit wird die Verbindung zwischen »analoger und digitaler Welt« denkbar einfach.
Bild 2 zeigt zwei verschiedene Möglichkeiten, den Ausgang eines CTs an ein digitales
System anzuschließen. Der Single-endedAusgang wird auf +2,5 V
eingestellt und ermöglicht
so eine einfache Anbindung an einen A/D-Wandler oder DSP. Die genauere differenzielle Variante
erfordert differenzielle
Eingänge am A/D-Wandler. Neben diesen Sensoren
stehen auch Stromwandler zur Verfügung, die
jedoch nur Wechselströme
messen können und für
Anwendungen mit GleichBild 1. Typisches Beispiel einer Motorsteuerung mit
Leistungsteil und Encodern oder Resolvern zur Positions- stromanteilen nicht geeignet sind.
erfassung von Motor und Last
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
Encoders dann als Sinusoder Cosinussignale zur
Verfügung. Zur Anbindung an einen A/D-Wandler sollten diese Signale
mit einem Rail-to-RailOpAmp (z.B. OPA34x
oder OPA35x von Burr
Brown) verstärkt werden,
um den maximalen Eingangsspannungsbereich
des A/D-Wandlers zu nutzen. Je besser der Eingangsspannungsbereich
genutzt wird, desto höher
Bild 2. Single-ended- und differenzielle Anbindung eines ist die Genauigkeit, die
mit diesem System
CTs an den darauffolgenden OpAmp
erreicht wird.
Nach Bild 3 gibt es verschiedene MöglichEine weitere Möglichkeit zur Überwachung und Steuerung von Motoren ist der keiten, gemessene Signale einem Messsystem
Einsatz von Encoder-Bausteinen. Diese Bau- zu übertragen. Bei Verwendung eines A/Dsteine sind in der Lage, optische Signale, z.B. Wandlers mit differenziellen Eingängen
von Taktscheiben (Hell/Dunkel-Tastung) erfolgt die Anbindung nach Bild 3. Diese Art
aufzunehmen und in analoge Ausgangssig- der Anbindung setzt jedoch voraus, dass für
nale umzusetzen. Dabei werden Informatio- den Betrieb des A/D-Wandlers ±5 V auf der
nen über die Drehgeschwindigkeit und Dreh- Platine zur Verfügung stehen. Bei neueren
richtung eines Motors geliefert. Interne Systemen, deren A/D-Wandler mit 0 V bis 5 V
OpAmps verstärken das Signal, sodass es von Versorgungsspannung betrieben werden könMesssystemen weiterverarbeitet werden kann. nen, wird vor dem Eingang des OpAmps eine
Diese Messwerte stehen am Ausgang des Level-Shift-Schaltung gesetzt, die den
Bezugspunkt des Eingangspegels mit Hilfe
einer (externen) Referenz
nach + 2,5 V versetzt.
Die Eingangspegel des
OpAmps variieren damit
im Bereich 0 V bis
5 V und sorgen dafür, dass
auch die Ausgangsspannung des OpAmps und
damit die Eingangsspannung des A/D-Wandlers
im Bereich 0 V bis 5 V liegen (Bild 3). Der Trend
für die Zukunft geht
dahin, dass bereits die
Sensoren ein Spannungssignal (z.B. 0 V bis 5 V) als
Ausgang liefern, der sich
direkt auf den Eingang
des A/D-Wandler schalten
lässt (Bild 3).
Dem steigenden KosBild 3. Verschiedene Möglichkeiten, gemessene Signaltendruck folgend wird
werte dem Messsystem zu übertragen
79
Komponenten
der Ruf nach Einchip-Lösungen zunehmend lauter. Auf den ersten Blick erscheint
eine gemeinsame Integration von analogen
und digitalen Komponenten auch naheliegend und sinnvoll. Bei genauerer Betrachtung lässt sich jedoch feststellen, dass
die einzelnen Anwendungsbereiche für
Antriebsregelungen häufig ganz unterschiedliche Anforderungen an die analoge
Messwerterfassung und an die digitale Signalaufbereitung stellen. Die Kombination
der digitalen Einheiten – wie schnelle
Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren, Speicher, Timer und Kommunikationsschnittstellen – mit der analogen Signalverarbeitung stellt deshalb eher eine Speziallösung für dedizierte Applikationsbereiche als eine universelle Lösung für verschiedene Anwendungen dar.
Die Forderung nach möglichst hoher
Rechenleistung und damit größtmöglicher
Taktfrequenz auf der digitalen Seite und einer
denkbar rauscharmen Umgebung auf der
Analogseite widersprechen sich grundlegend.
Deshalb ist eine Aufteilung der einzelnen
Funktionsbereiche – Analog- und Digitalteil
Ingenieur, vorhandenes
Applikationswissen mit
intelligenten Bausteinen
möglichst reibungslos in
erfolgreiche
Produkte
umzusetzen, um damit
eine wesentliche Reduzierung der Entwicklungszeit
zu erzielen. Speziell im
Bereich der A/D-Wandler
für High-end-Lösungen ist
ein Trend hin zu einer
Auflösung von 14 oder gar
16 Bit erkennbar. Hier
kann man von der Aufteilung in eine MehrchipLösung auch über Produktgenerationen hinaus Bild 5. Blockschaltbild des ADS7861
profitieren, indem Innovationen des Markts (z.B. auch nur in einzel- Hold-Signals über CONVST bis zum Abtastnen Teilbereichen der Applikation) nach- zeitpunkt beträgt ungefähr 3,5 ns. Der
träglich in die Anwendung implementiert Unterschied dieser Verzögerung zwischen
werden.
den Kanälen liegt jedoch bei nur 100 ps.
Für Motorregelungen ist die zeitgleiche
Der ADS7861 arbeitet intern voll differenErfassung der jeweiligen Positionsgebersig- ziell. Jeder Kanal hat einen Plus- und einen
nale und Phasenströme entscheidend. Jeder Minus-Eingang. Dies gewährt eine hohe
Zeitversatz, der bei der Gleichtaktunterdrückung von 80 dB bei
Messung dieser Größen 50 kHz. Diese beträchtliche Gleichtaktuntergemacht wird, macht sich drückung ist für eine korrekte Messung hilfals Phasenfehler bemerk- reich: Bei der Frequenzumrichtung entstebar und wirkt sich direkt hen hohe Störpegel. Durch den differenzielauf die Güte der Regelung len Eingang erscheinen diese Störungen um
aus. Der ADS7861 bein- 80 dB gedämpft am Eingang, wirken sich
haltet deshalb zwei kom- also auf den Messwert nicht aus.
plette A/D-Wandler, die
Der Baustein benötigt eine EinfachversorPhasenströme und Posi- gung von 5 V. Die Eingänge können jeweils
tionsgebersignale jeweils Plus-/Minus-Werte um die Referenzspanexakt gleichzeitig abtas- nung V ref annehmen. Einzeln betrachtet
ten. Die Wandlungsrate zeigt jeder Kanal immer eine Spannung von
(Conversion + Akquisi- 0 bis 5 V bezogen auf Masse. Die analoge
tion) beträgt dabei pro Eingangsspannung befindet sich also immer
Bild 4. Level-Shift-Schaltung für bipolare Eingangsspan- Wandler nur 2 µs. Vor die- im Bereich der Versorgungsspannung des
sen A/D-Wandlern schal- A/D-Wandlers.
nungen
tet jeweils ein Multiplexer
Bei einem vollständigen Single-Supply– für Anwendungen im 12-Bit-Bereich und zwischen zwei Kanälen um. Der Baustein Design liegen, bedingt durch die Sensorverdarüber hinaus durchaus sinnvoll. Universel- bietet also vier Kanäle, von denen jeweils sorgung, auch die analogen Eingangsgrößen
le Bausteine, die für alle Problembereiche zwei absolut gleichzeitig abgetastet werden. in diesem Bereich (0 bis 5 V). Oft aber befingleichermaßen gut geeignet sind, kann es Die im A/D-Wandler entstehende Verzöge- den sich die Eingangsspannungen durch
daher nicht geben. Vielmehr gilt es für den rung vom Zeitpunkt zwischen Anlegen des Gleichtaktspannungen oder getrennte Sen-
80
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
sorspeisung außerhalb dieses Bereichs. Sehr
häufig müssen Signale um den bipolaren
Nullpunkt, also massebezogen gemessen
werden. Die Schaltung in Bild 4 misst am
Eingang massebezogene Kanäle (±5 V, ±10
V) und transformiert die entsprechenden
Werte in den für den ADS7861 nötigen Spannungsbereich.
Steht für den Operationsverstärker eine bipolare Versorgungsspannung zur Verfügung,
ist auf der Eingangsseite nichts Weiteres zu
beachten. Auf der Ausgangsseite darf der
Operationsverstärker keine Spannungen liefern, die über den im Datenblatt angegebenen maximalen Eingangsspannungen des
ADS7861 liegen (-0,3 V bis +0,3 V). Einfache Klemmschaltungen stellen sicher, dass
diese Bedingung immer erfüllt ist.
Bei einem kompletten Single-Supply-System steht auch für den Operationsverstärker
nur eine Versorgungsspannung von +5 V
zur Verfügung. In diesem Fall wird der
erlaubte Eingangsbereich des OpAmps wichtig: Die Eingangs-Gleichtaktspannung muss
nämlich im erlaubten Arbeitsbereich des
Operationsverstärkers liegen. Die interne
Schaltung der Eingangsstufe legt hier die
Maximalwerte fest. Sie nehmen üblicherweise Werte im Bereich der Versorgungsspannungen an. Befindet sich V cm außerhalb dieses Bereichs, liefert der Operationsverstärker eine falsche Ausgangsspannung,
sodass eine korrekte Motorregelung nicht
möglich ist.
Bei der Schaltung gemäß Bild 4 errechnet
sich Vcm als:
Vcm =
VinR2 + VrefR1
R1 + R2
Bei einem Eingangsbereich von ±10 V, Vref
= 2,5 V und R1 = 4*R2 liegt Vcm im Bereich
von 0 bis 4 V. Der OPA350 erlaubt EingangsGleichtaktspannungen von -0,1 bis 5,1 V bei
einer 5-V-Versorgung. Die in Bild 4 gezeigte
Schaltung zum Messen von Eingangssignalen mit ±5 V oder ±10 V Amplitude ist also
mit diesem OpAmp auch im Single-SupplyBetrieb ohne Einschränkungen möglich.
Der Ausgangshub dieses Rail-to-Rail-Operationsverstärkers reicht ebenfalls bis auf
wenige mV an die Versorgungsspannung.
Der Eingangsbereich des A/D-Wandlers wird
damit nahezu voll ausgenutzt. Außerdem
bietet der OPA350 genügend Bandbreite, um
auch die genaue Verarbeitung der Signale
bei hohen Motordrehzahlen zu gewährleisten.
Der analoge Teil eines Analog/DigitalWandlers ist, wie der Name schon andeutet,
nur eine Seite der Medaille. Das Interface zur
digitalen Welt ist aber für eine optimale
Funktion des Gesamtsystems mindestens
genauso wichtig. Der ADS7861 verfügt über
eine serielle Datenschnittstelle. Sie kommt
gegenüber einer parallelen Schnittstelle
(ADS7862, paralleles 12-Bit-Interface) mit
weniger Pins aus und erlaubt deshalb die
Verwendung eines kleineren Gehäuses. Der
ADS7861 arbeitet voll synchron zum extern
angelegten Taktsignal. Diese Synchronisierung beseitigt eine Störquelle, die bei hochauflösenden A/D-Wandlern mit internem
Taktsignal immer wieder zu Problemen
führt: Wenn nämlich Daten mit externem
Schiebetakt (Auslesetakt) während einer
Wandlung aus dem A/D-Wandler ausgelesen
werden, entstehen durch diese asynchronen
Vorgänge Störungen, die sich durch erhöhtes
Rauschen bemerkbar machen. Um jedoch
den Abtastzeitpunkt unabhängig vom Taktsignal exakt festlegen zu können, bietet der
ADS7861 ein asynchrones Signal.
Der Sample/Hold-Eingang wird direkt
über einen Pin (CONVST) angesteuert. Bei
Regelungssystemen mit einem DSP wird
CONVST direkt mit /RD verbunden. In diesem Fall steuert der DSP die Stellsignale des
Motors direkt an. Die dadurch entstehenden
Störungen sind also zeitlich bekannt. Die
A/D-Wandlung wird somit dann gestartet,
wenn das Analogsignal »ruhig« ist, d.h.,
genau zwischen den Schaltvorgängen.
Der ADS7861 bietet zwei verschiedene
Modi, den integrierten Multiplexer anzusteuern. Beim Automodus wird der Multiplexer
automatisch nach jeder Wandlung auf das
jeweils andere Kanalpaar umgeschaltet. In
diesem Fall wird die entsprechende Kanalnummer zum seriellen
Datenstrom zugefügt,
sodass der DSP über eine
eindeutige Kanalzuordnung der eingelesenen
Daten verfügt. Hat der
DSP einen seriellen Ausgang, kann die Kanal-
auswahl auch manuell erfolgen. Der DSP
übernimmt in diesem Fall die Ansteuerung
des Multiplexers.
Viele Signalprozessoren bieten nur eine
einzige Kommunikationsschnittstelle zur
Ansteuerung von Peripheriebausteinen wie
A/D-Wandlern. Deshalb implementiert der
ADS7861 einen Betriebsmodus, in dem die
Daten der zeitgleich abgetasteten Kanäle
nacheinander über eine einzige Schnittstelle übertragen werden. In diesem Modus
sinkt allerdings die erreichbare Abtastrate
pro Kanal auf 250 kHz. Seine volle Leistungsfähigkeit zeigt der Baustein erst im
Zusammenspiel mit speziell für Regelungsanwendugen konzipierten DSPs. Das kann
so weit gehen, dass die Schnittstellensteuerung des DSPs die komplette Ablaufsteuerung der A/D-Wandlung übernimmt. Die
Daten beider Kanäle des ADS7861 werden
hierbei mit der vollen Geschwindigkeit von
500 kHz zum DSP übertragen. Sie sind
dann praktisch sofort zur Verarbeitung verfügbar.
Die Integration all dieser Funktionen in
einem einzigen Baustein ermöglicht dem
Anwender eine erhebliche Vereinfachung seines Designs. Mit dem ADS7861 bietet Burr
Brown eine komplette Lösung für den Analogteil der Motorregelungs-Anwendungen.
Die interessante Kombination aus Performance und Preis wird diskrete Aufbauten der
Schaltung in naher Zukunft überflüssig
machen und damit auch die Anzahl der
benötigten Komponenten und den Fertigungsaufwand erheblich reduzieren.
(Norbert Hielscher,
Neumüller Fenner/bp)
Neumüller Fenner
☎ 089/61 37 95 30
Kennziffer 502
81
Komponenten
Ein Framegrabber mit Rechen-Power
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
Häufig stößt man auf dem
Gebiet der digitalen Bildverarbeitung auf Probleme, welche
trotz der rasanten Entwicklung
der Computertechnik nicht oder
nur unbefriedigend gelöst
werden können. Hauptursache
ist trotz der heutigen hohen
Schnelligkeit der PCs deren nicht
ausreichende Verarbeitungsleistung. Solche Anwendungen sind
beispielsweise Qualitätssicherungsaufgaben der Textil- oder
Druckindustrie, wo das Bildverarbeitungssystem mit den
harten Echtzeitbedingungen
Schritt halten muss.
Entwicklung immer leistungsfähigere FPGAs Während Computer im Wesentlichen sequenhervorgebracht.
ziell Programme abarbeiten, arbeiten in
Hier setzt die Arbeit von Isytec an. Das einem FPGA alle Berechnungsstufen einer
Unternehmen nutzt ihre Erfahrungen und Aufgabe zeitgleich.
Kenntnisse auf dem Gebiet des Chipentwurfs
Bild 2 zeigt das Blockschaltbild einer neu
und der FPGAs und kombiniert diese mit der entwickelten Bildverarbeitungskarte für den
digitalen Bildverarbeitung. Daraus entstehen PC oder Workstation. Auf ihr werden die
Bildverarbeitungssysteme, die auf Anwen- neusten FPGAs eingesetzt. Die Palette der
dungen mit einem hohen Bedarf an Rechen- möglichen Bausteine reicht von FPGAs mit
leistung abzielt (Bild 1).
400.000 System-Gates bis zu zwei Millionen
Bei einem Einsatzbeispiel der Textilindus- Gates.
trie werden textile Oberflächen während des Produktionsprozesses auf ihre
Qualität geprüft. Für eine
korrekte Bewertung der
Qualität muss eine Verarbeitung der Bilder von
drei Kameras parallel und
in Echtzeit erfolgen. VorEine Möglichkeit, die notwendige Verarbei- angegangene Untersutungsleistung zur Verfügung zu stellen, ist chungen zeigten, dass die
der Einsatz von Parallelrechnern. Problema- Verarbeitungsleistung Bild 2. Blockschaltbild einer Bildverarbeitungskarte für
tisch ist hierbei der enorme Anstieg der Kos- eines PCs nicht ausreicht, den PC oder Workstation
ten, sobald viele Prozessoren eingesetzt wer- um die hohen DatenmenDie PCI-Karte kann mit verschiedenen
den müssen. Darüber hinaus sind solche Sys- gen in entsprechender Zeit zu bewältigen.
teme nicht kompakt und besitzen einen Mit Hilfe der FPGAs ist die Aufgabe gelöst. Interface-Boards kombiniert werden. Je nach
hohen Energiebedarf. Die Alternative zu Dabei werden je Kamera 50 Bilder pro Bedarf können Kameras mit analogem InterParallelrechnern bilden frei programmierba- Sekunde (drei Kameras parallel) bei einer face (eine Farbkamera oder bis zu drei Graure Schaltungen (FPGAs). Diese Bausteine Systemfrequenz von 20 MHz verarbeitet. Die wertkameras) und Kameras mit digitalem
kombinieren die enormen Verarbeitungsleis- Komplexität der Verarbeitung beträgt 14.000 Interface (RS422 und LVDS) verwendet wertungen von ICs mit der Flexibilität eines Pro- System-Gates. Im Vergleich dazu besitzen den. Zusätzlich stehen 48 MByte SDRAM und
zessors. Gerade in den letzten Jahren hat die FPGAs Kapazitäten bis zu zwei Millionen Sys- 1 MByte SRAM zur Verfügung. Der On-Boardtem-Gates und erlauben PCI-Controller erlaubt einen schnellen
Systemfrequenzen bis zu Datenaustausch sowohl zum als auch vom
200 MHz.
Host-Rechner (PC).
Das Beispiel zeigt neben
Trotz der ständigen Leistungssteigerung
dem Potential, welches in von modernen Computern gibt es eine Vieldieser Technologie steckt, zahl von Anwendungen, die um Größenordauch, dass man im nungen höhere Verarbeitungsleistungen forGegensatz zu Computern dern. Isytec bietet Lösungen für solche Aufschon mit relativ niedri- gaben und Probleme, indem sie ihr Wissen
gen Frequenzen (im Bei- im Entwurf von integrierten Schaltungen mit
spiel 20 MHz) schon enor- dem aus der Bildverarbeitung kombiniert.
me Verarbeitungsleistun(Heiko Mauersberger, Isytec/rk)
gen erreichen kann. Der
Isytec
Grund hierfür liegt in der
☎ 03 71/4 79 25 08
massiven Parallelität der
Kennziffer 504
Bild 1. Bildverarbeitungskarte mit hoher Rechenleistung Berechnungen im FPGA.
82
Komponenten
Echtzeit-Steuerungssysteme: vom Entwurf bis zum Einsatz
Deterministische Eigenschaften
im Nanosekundenbereich
Echtzeit-Steuerungssysteme können im gesamten Unternehmen
– angefangen bei Forschung und
Entwicklung über Produktionstests und Herstellung bis zur
Maschinenüberwachung und
-steuerung – für zuverlässige
deterministische Steuerung eingesetzt werden. Doch traditionelle Echtzeit-Steuerungssysteme sind oftmals nur schwer zu
entwickeln, da für die unterschiedlichen Komponenten die
verschiedensten Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung stehen.
So gibt es Werkzeuge für Chips
und Karten, Programmiersprachen wie C, kundenspezifische
Entwicklungsumgebungen, Einplatinencomputer, I/O-Karten,
und so weiter. Um eine geeignete
Lösung zu finden, investieren
viele Unternehmen in die interne Entwicklung solcher Embedded-Echtzeitsysteme oder greifen
auf teure, speziell für ihre
Belange angefertigte Systeme
zurück. Doch sind diese Systeme
häufig nicht für zukünftige
Anforderungen der Unternehmen
geeignet und müssen außerdem
durch Dritte gewartet werden.
Wenngleich bei den meisten Unternehmen
dank der Evolution des Internets und des PCs
eine kontinuierlich wachsende Produktivität
zu verzeichnen ist, stellt der Mangel an
geeigneten Entwicklungswerkzeugen für
Echtzeit-Steuerungsssyteme in Bezug auf
verkürzte Entwicklungszeiten doch weiterhin
ein Hindernis dar. Um das Problem der Entwicklungszeiten lösen zu können, bräuchte
84
man mühelos handhabbare Werkzeuge, die Hardware-Modul herunterladen und dort
sich bereits als Industriestandard etabliert ausgeführt werden. Dieses Modul kann
haben und mit denen man Pläne im Hand- sowohl eine intelligente Datenerfassungskarumdrehen in einsatzfähige Systeme umset- te sein als auch der Controller PXI-8156B RT,
zen kann. Mit LabVIEW RT und der Hard- der ein komplettes System mit I/O-Modulen
ware der RT-Serie von National Instruments für die Datenerfassung in Echtzeit steuern
können Entwickler ihr Desktop-System jetzt kann.
in ein echtzeitfähiges System umwandeln –
Die Datenerfassungskarten der RT-Serie
ohne eine neue Sprache erlernen oder sich verleihen bereits existierenden WindowsKenntnisse über ein anderes Entwicklungs- basierten Systemen Echtzeitfähigkeit: Der
werkzeug aneignen zu müssen (Bild 1). Mit Echtzeit-Steuerungscode von LabVIEW wird
Hilfe von LabVIEW, einer Programmierspra- auf dieser Karte kontinuierlich ausgeführt,
che, die bereits zum Industriestandard avan- selbst wenn Windows neu gestartet werden
ciert ist, sowie mit Datenerfassungsproduk- muss.
ten (DAQ-Produkten) und der neuen PXIWird Windows anschließend erneut hochPlattform kann »harte« Echtzeitsteuerung gefahren, kann wieder auf den ununterbromit deterministischen Eigenschaften im chenen Steuerprozess zugegriffen werden.
Mikro- bis Nanosekundenbereich erzielt werDer Programmcode von LabVIEW RT kann
den – und das, ohne dass Anwender auf ein- aber auch per Ethernet auf den PXI-8156B,
fache Handhabung und die Konnektivität der einen PXI/CompactPCI-Controller, herunterWindows-Umgebung verzichten müssten. geladen und dort in Echtzeit ausgeführt werDiese Kombination von Hard- und Software den. Der Controller, der die RT-Engine mit
verleiht dem Anwender nicht nur die erfor- einem Echtzeit-Betriebssystemkern ausführt,
derliche Flexibilität und Leistungsfähigkeit kann im Chassis mehr Regelkreise in kürzefür die Entwicklung und den Einsatz seines rer Zeit ablaufen lassen, wobei die DetermiSystems, sondern bietet zudem verschiedene nistik je nach Code im Mikro- beziehungsIntegrationsmöglichkeiten, ist leicht zu weise Nanosekundenbereich liegt. So kann
handhaben und zuverlässig. Mit diesen Stan- auch mit diesem Controller ein komplettes
dardwerkzeugen verfügen Anwender nun Echtzeitsystem erstellt werden.
über einheitliche Entwicklungswerkzeuge für
deterministische Echtzeitlösungen, die in
ihrem gesamten Unternehmen einsatzfähig
sind und für verkürzte
Vorlaufzeiten
sowie
höhere Produktivität sorgen.
Mit LabVIEW RT können Anwendungen grafisch in Windows programmiert
werden.
Anschließend muss der Bild 1. Mit LabVIEW RT und der Hardware der RT-Serie
E c h t z e i t - P r o g r a m m - können Entwickler ihr Desktop-System jetzt in ein echtcode lediglich auf ein zeitfähiges System umwandeln
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
Bei der Prototypentwicklung muss das
Echtzeitsystem auf den sich ständig ändernden Code angepasst werden können. Wenn
beispielsweise für ein Flugzeug ein neuer
Flügel oder für ein Auto ein neuer Motor entwickelt werden soll, benötigt man EchtzeitLeistungsfähigkeit sowie die Möglichkeit,
den Code neuen Entwicklungen schnell
anzupassen und auf Fehler zu testen. Mit
LabVIEW RT verfügt der Anwender über eine
komplette Entwicklungsumgebung, die
zudem Funktionen zur PID-Regelung und
Fuzzy-Logik bietet (Bild 2). Zusätzlich gibt
es Funktionen zur Signalkonditionierung
sowie die Möglichkeit, mathematische,
Simulations- und Logikfunktionen zu
bestimmen. Außerdem verfügt der Entwickler über einfache Integrationsmöglichkeiten
von Echtzeitschnittstellen für die Prototypenentwicklung. Mit dem Echtzeit-PXI-Controller der RT-Serie kann der Prototyp auf der
Workstation oder auf dem Laptop entwickelt,
auf ein Chassis mit Standard-Analog-, -Digital- oder -Timer-Modulen heruntergeladen,
auf Fehler getestet und in Echtzeit ausge-
führt werden. Doch verfügt der Anwender
nicht nur über einen deterministischen
Code: National Instruments bietet auch den
RTSI-Bus, der für Timing-, Synchronisations- und Triggerzwecke in die Datenerfassungs-Hardware integriert ist. Zusätzlich
können weitere Messgeräte über den Ethernet-Port, den GPIB-Port oder die beiden
seriellen RS-232-Ports angeschlossen werden
– Schnittstellen, die sich ebenfalls bereits auf
dem Controller befinden.
Im Anschluss an die Entwicklungsphase
muss das Produkt getestet werden, bevor es
endgültig in Produktion geht. In automatisierten Produktionsverfahren wird hierfür
wiederum Echtzeit-Leistungsfähigkeit benötigt, um diese Arbeiten schnell und zuverlässig
erledigen zu können. Mit PXI, einer StandardCompactPCI-Plattform für die automatisierte
Prüfung von Produkten, können gleichzeitig
neben Windows-basierten Systemen nun auch
Echtzeitsysteme eingesetzt werden, wobei beide Anwendungen dieselben Werkzeuge nutzen
können. Auch hier ermöglichen die GPIB- und
RS-232-Anschlüsse auf dem RT-Controller den
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Anschluss an Messgeräte und andere Hardware
im Rack. Das RT-System kann den Prüfling
(UUT – unit under test) steuern, während er
von den Messsystemen getestet wird. Der Prüfling kann allerdings auch in einer Testumgebung geprüft werden, während das Echtzeitsystem die Umgebungsbedingungen überwacht und steuert. Da die zuständigen Ingenieure ihre Kenntnisse über LabVIEW, PXI und
andere automatisierte Prüfwerkzeuge auch im
Bereich der Echtzeitsteuerung weiterhin nutzen können, können die Kosten für Systementwicklung, Mitarbeiterschulung und
Wartung von Hard- und Software reduziert
werden.
Durch Echtzeit-PXI-Systeme ist es wesentlich einfacher, Tests in den Herstellungsprozess zu integrieren. So müssen Tests und
Qualitätskontrolle nicht erst am Ende des
Produktionsverfahrens durchgeführt werden,
sondern können bereits während der Fertigung stattfinden. Dies wiederum verursacht
eine bessere Qualität der Produkte während
des gesamten Prozesses und schließlich auch
geringere Vorlaufzeiten.
Komponenten
Echtzeit-PXI-Systeme bieten sich als
Lösung gerade im Bereich der Produkte mit
geringer Lebensdauer oder in der Kleinserienfertigung an. Der Vorteil: Müssen beispielsweise Produkte getestet werden die
bereits innerhalb des nächsten Jahres veraltet sein werden, so müssen die Entwicklungsund Testphasen natürlich äußerst kurz sein.
Auch bei Produkten, die auf einen bestimm-
chronisierung aufeinanderfolgender Arbeitsschritte können katastrophal sein. Passieren
solche Dinge bei der Maschinenüberwachung, werden Teile unter Umständen falsch
gefertigt, sodass nicht nur Ausschuss entsteht, sondern auch die Produktionszeit
erheblich verlängert wird. Schlimmer noch:
Solche Umstände können oft eine gewisse
Eigendynamik entwickeln und den Arbeitsbereich in ein gefährliches Pflaster für das Personal verwandeln. Daher
ist die Zuverlässigkeit
eines Systems ein unerlässlicher Faktor.
Für den Herstellungsprozess der nächsten
Generation ist es daher
unbedingt erforderlich,
dass veraltete Technologien, die bereits seit
zwanzig Jahren standardmäßig eingesetzt
werden, durch moderne
ersetzt werden. Software
und unternehmensweite
Vernetzung sind daher
wichtiger denn je. Heutzutage können MaschiBild 2. LabVIEW RT bietet Funktionen zur PID-Regelung
nen auf Datenbanken
und Fuzzy-Logik
zugreifen und sich die
ten Käufer zugeschnitten und daher nur in nötigen Daten für bestimmte Aufgaben hegeringer Auflage produziert werden, ist ein runterladen oder statistische Informationen
System erforderlich, das die Entwicklungs- beispielsweise aus der Qualitätskontrolle in
und Testzeit minimiert und leicht wieder der jeweiligen Datenbank speichern. Die
umkonfiguriert werden kann. Für beide Fäl- Fernüberwachung und -steuerung der
le ist die Kombination von LabVIEW RT und Maschinen kann zudem dazu beitragen, dass
Echtzeit-PXI eine Lösung: Dieses System ist Defekte der Maschinen außerhalb der Warnicht nur flexibel und leicht zu handhaben, tung festgestellt und sofort beseitigt werden
sondern kann auch den jeweiligen Anforde- können. Manche Anwender benötigen auch
rungen angepasst werden. Außerdem können Stand-alone-Systeme, über die die Kommuhier ebenfalls mehrere Echtzeitsysteme mit nikation mit anderen Systemen erfolgt, oder
Hilfe von sofort ablauffähigen Stand-alone- die in andere Systeme integriert werden könProgrammen eingesetzt werden, ähnlich wie nen. Die Wartung und Neukonfiguration von
es bereits bei LabVIEW der Fall war. Durch Systemen gestaltet sich erheblich einfacher,
die Verwendung von Standard-Hardware ist wenn Standard-Hard- und -Software eingees natürlich auch einfacher, die erstellten setzt wurde, da dann nicht erst besondere
Ersatzteile gesucht oder benutzerspezifische
Systeme zu warten.
Auch die Maschinenüberwachung und Anlagen neu programmiert werden müssen.
-steuerung erfordert zuverlässige und deter- Inzwischen haben einige Unternehmen
ministisches Handling innerhalb eines vor- bereits nach neuen Wegen gesucht, ein effigesteckten Zeitrahmens – besonders im Her- zienteres integriertes Steuerungssystem zu
stellungsprozess. Die Konsequenzen eines entwickeln, das zudem hohen AnforderunSystemabsturzes oder einer verpatzten Syn- gen in Bezug auf Zuverlässigkeit und Echt-
86
zeit-Leistungsfähigkeit gerecht wird. Die
Echtzeitprodukte von National Instruments
bieten integrierte Steuerung in einer PCgestützten Umgebung und sind daher für
Anforderungen dieser Art geeignet.
Mit LabVIEW RT und PXI verfügt der
Anwender über ein zuverlässiges PC-gestütztes System, das mit Industriestandard-Werkzeugen erstellt wurde, die einfach zu warten
sind. Dieses System verfügt über Ethernetsowie RS-232- und GPIB-Schnittstellen und
ist unabhängig vom Betriebssystem. So kann
die Anwendung in einer Windows-basierten
Umgebung programmiert und auf einem
von Windows unabhängigen Betriebssystem,
das auf einem Echtzeit-Betriebssystemkern
läuft, ausgeführt werden. Das System basiert
auf dem Standard-CompactPCI-Bus und ist
daher für industrielle Umgebungen geeignet,
kompakt, platzsparend und verringert
zudem auch noch die Kosten für Entwicklung und Wartung. Außerdem stehen den
Anwendern weltweit Systemintegratoren und
Entwickler sowie Mitarbeiter von National
Instruments zur Verfügung, die Trainingskurse sowie den erforderlichen Support und
Service bieten.
Die Echtzeit-Entwicklungswerkzeuge können im gesamten Unternehmen eingesetzt
werden – angefangen bei der Entwicklung
über das Prüfverfahren bis zum Herstellungsprozess. Entwickler, die bereits mit LabVIEW auf ihrem PC gearbeitet haben, können die erworbenen Kenntnisse auch bei der
Entwicklung von Echtzeitsystemen mit LabVIEW RT unternehmensweit einsetzen.
Hochentwickelte Echtzeit-Steuerungssysteme, die in äußerst kurzer Zeit erstellt werden
können, sind für immer mehr Unternehmen
unabdingbar. Die Entwicklung von EchtzeitSteuerungssystemen wird daher in naher
Zukunft einen immensen Aufschwung erleben. Um dies möglichst schnell und kosteneffizient in die Tat umsetzen zu können,
müssen Entwicklungs-, Prüf- und Herstellungsabteilungen Werkzeuge als Standard
einsetzen, mit denen das System schnell entwickelt, mühelos gewartet und neuen Anforderungen angepasst werden kann.
(Norma Dorst, National Instruments/rk)
National Instruments
☎ 089/7 41 31 30
Kennziffer 506
Produkte
Industriecomputer für
den mobilen Einsatz
Um die Familie EmbeddedMSR-B7 erweitert InoNet ihre
Mayflower-IPC-Produktpalette.
Durch das flexible Systemkonzept ist der IPC besonders für
Anwendungen geeignet, die Skalierbarkeit in der Rechenleistung
und variable und umfangreiche
I/O-Anschlussmöglichkeiten fordern. Trotz seiner kompakten
Bauform (L x B x H = 360 x 257
x 179 mm 2) unterstützt der
Rechner bis zu sieben PCI/ISASteckplätze in voller Baulänge,
zwei 5,25-Zoll-Laufwerkseinschübe sowie ein zusätzliches
Slim-Line-Laufwerk. Der I/OBereich der Steckkarten ist frontseitig herausgeführt, wodurch
eine Bestückung aller Anschlussleitungen sowie von Floppy und
CD-ROM sichergestellt ist. Durch
die Verwendung von PS/2-Netz-
teilen von -48 VDC über 12/24
VDC bis zu 240 VAC kann der PC
an nahezu alle Versorgungsnetze angepasst werden. Das robuste Chassis verfügt über einen
vibrations- und schocksicher
gelagerten Laufwerkskäfig. Mit
bis zu drei bestückten temperaturgesteuerten Lüftern kann das
System in einem weiten Temperaturbereich eingesetzt werden.
Unterschiedliche Befestigungsmöglichkeiten von Haltewinkeln
und Gleitschienen ermöglichen
eine flexible Montage in drei verschiedenen Einbaulagen. Standardmäßig wird die Rechner mit
einer 7 Slot passiven Backplane
und Slot-CPU mit Intel-Celeron500-MHz-Prozessor sowie 4MByte-SVGA-Grafik und FastEthernet-Netzwerk onboard ausgeliefert. Optional können auf
Kundenwunsch ab Werk weitere
Massenspeicher wie z.B. SCSI160, Flash-Disk oder Disk-OnChip sowie verschiedene Alarmmodule und I/O-Schnittstellen
bestückt werden. ● rk
Für ihr Industrie-PC-Konzept
(PIP, IPM, MIP) bietet MPL eine
Remote-MMI-Lösung an. Mit
Hilfe der PanelLink-Technologie
kann die Distanz des LCDAnschlusses auf bis 15 Meter
erweitert werden. Zwei PS/2Schnittstellen für Maus und
Tastatur befinden sich direkt am
Remote-MMI. Es ist auch der
Anschluss einer RS232- und
USB-Peripherie möglich. Das
Produkt besteht aus zwei individuellen Boards, dem Transmitter-(REMMI-T), dem ReceiverModul (REMMI-R) und optional
einem Kabel in verschieden Längen. Das Transmitter-Modul
kann mittels Stecker mit dem
PIP oder andern MPL-Produkten
wie aber auch fremden Industrie-PCs verbunden werden. Die
Verbindung vom REMMI-T zum
Receiver oder direkt zu einem
PanelLink-Panel erfolgt mittels
makorrektur. Zusätzlich wird im
OV7620 eine Farbinterpolation
für das YUV-4:2:2-Format vorgenommen. Der integrierte serielle
I2C-Bus ermöglicht den Zugriff
auf alle Kameraparameter während des Betriebs. ● rk
Scantec
☎ 089/8 9914 30
Kennziffer 510
eines Standard-DB26-Steckers.
Das Receiver-Modul (REMMI-R)
kann direkt auf die Rückseite
eines LCD-Panels montiert
werden. Auf dem Board befinden sich neben dem ReceiverBaustein auch zwei PS/2-Stecker
(sechspolige Mini-DIN) für
Maus und Tastatur, eine RS232
via eine DB-9, ein USB-Ports mit
einem Standardstecker. Falls ein
Touch-Screen benötigt wird, so
kann dieser direkt über die lokal
vorhandene RS232- oder der
PS/2-Mausschnittstelle angeschlossen werden. Das PIPProdukt in Kombination mit
dem REMMI ist in der Lage, das
LCD, den Inverter und auch
den Touch mit bis 10 W zu
speisen. ● rk
MPL
☎ 00 41/5 64 93 30 80
Kennziffer 512
19-Zoll-IPC-Familie
InoNet Computer
☎ 089/6 66 09 60
Kennziffer 508
Ein-Chip-Kameras
Mit den OV7620 (farbig) und
OV7120 (schwarzweiß) bietet
OmniVision (Vertrieb: Scantec)
zwei Kamera-Chips an, die eine
Echtzeitrate von 30 Frames/s
aufweisen. Die Bausteine beinhalten eine automatische Regelung für die Verstärkung (AGC),
für die Belichtung (AEC), für den
Weißabgleich (AWB) sowie einstellbare Faktoren für die Gam-
Remote-MMI-Lösung
mit PS/2
Industrie-PCs in robuster 19Zoll-Technologie bietet TL-Electronic mit ihrer ClassicLineFamilie an. Der ClassicLine-Standard ist für Einsatzfälle vorgesehen, die neben einer industriellen
Funktionalität auch einen preiswerten Lösungsansatz benötigen.
Für erhöhte Anforderungen an die
Gehäusetechnik wird der ClassicLine-Toplevel angeboten. Seine
robuste Ausführung erlaubt den
Einsatz im extremen industriellen Umfeld. Kundenspezifische
Gehäuseanpassungen sind möglich. Der ClassicLine-Compact ist
für Anforderungen an eine geringe Einbautiefe entwickelt worden.
Mit einer Tiefe von 270 mm kann
er in Pult- oder Kommandogehäuse integriert werden. Die Systemkonfiguration erfolgt mit passiven Bus-Platinen und kurzen
Slot-CPU-Karten. Alle IPCs werden nach Kundenwunsch ausgestattet und nach ISO-9001 montiert und getestet. ● rk
TL-Electronic
☎ 089/3 29 44 90
Kennziffer 514
87
Komponenten
Basisband-IC
für UMTS und GSM
Mit M-Gold bietet Infineon
den nach eigenen Angaben
ersten Baustein für eine komplette Dualmode-UMTS/GSMBasisband-Lösung. Der Chip
unterstützt die Konvergenz der
zweiten und dritten Mobilfunkgeneration, sodass die gleichen
Endgeräte in beiden Netzen
(UMTS und GSM) genutzt werden können. Auf dem IC sind
sowohl analoge als auch digitale Funktionen integriert. Die
entsprechenden Schnittstellen
zu den UMTS/GSM-Hochfrequenz-Chipsätzen von Infineon
sind vorhanden. Durch seine
Dualmode-Fähigkeit adressiert
der Baustein alle UMTS/
WCDMA- und UMTS/WCDMA/
GSM-Märkte. Der Chip basiert
auf den Carmel- und TriCoreArchitekturen von Infineon und
wird in einem 0,18-µm-CMOSProzess mit fünf Metalllagen
gefertigt. Der Baustein ist in
einem 256-Pin-LFBGA-Gehäuse
lieferbar. ● rk
Infineon
☎ 089/23 42 84 81
Kennziffer 516
Qualität im Blick
Auf einer intelligenten CCDKamera mit integriertem Prozessor und kompletter Software
basiert der Visionsensor Q’cam
von QuISS. Der Sensor kann wie
eine Lichtschranke in der Fertigung integriert werden. Vier
Applikations-Software-Pakete
»Kontrolle« für Vollständigkeitskontrolle und Positionierung, »Ident« für OCR und
Bauteilidentifikation, »Messtechnik« für Maß- und Form-
88
kontrolle und »Barcode« für
omnidirektionale Code-Identifikation stehen zur Verfügung.
Der Sensor wird in unterschiedlichen Leistungsklassen angeboten. Die Ausführung Q67 verfügt
über einen hochauflösenden
CCD-Chip mit 1300 x 1030 Bildpunkten. ● rk
QuISS
☎ 089/8 001111
Kennziffer 518
1-HE-Web-Beschleuniger
auch für Linux-Plattformen
Kontron Embedded Computers
AG stellt mit dem ExP104e eine
speziell auf den schnell wachsenden Web-Beschleunigungsmarkt ausgerichtete 1-HE-Systemlösung mit 17 Zoll Chassisbreite vor. Sie bietet vier Slots in
einer Höheneinheit. Das ansprechende
Frontplatten-Design
berücksichtigt den Einsatz in
Büroumgebungen. Infolge des
platzsparenden Aufbaus lassen
sich bis zu 42 Systeme in einem
19-Zoll-Schrank dicht übereinander stapeln; jedoch eignet
sich der ExP104e auch zur Tischmontage. Durch diese Lösung ist
die Schaffung von Redundanz
erheblich vereinfacht. Die Daten
können über Zusatzkarten auch
verschlüsselt werden; eine Manipulation der Daten von außen ist
nicht möglich.
Diese vielseitige Web-Beschleuniger-Plattform der nächsten
Generation kombiniert eine
schnelle Verarbeitung mit einem
ganzen Bündel von Systemeigenschaften, die auf die Leistungsversorgung der Kern-Infrastrukturen der schnell wachsenden globalen Service-Provider
ausgelegt sind, vor allem der
Internet-Service-Provider (ISPs)
sowie der Application-ServiceProvider (ASPs). Auf den verschiedenen ISP/ASP-Netzwerkschichten unterstützt das sofort
einsetzbare Gerät sowohl SSLBeschleunigung, Lastausgleich
und virtuelle private Netze
(VPNs) als auch Firewalls, Cashing und eine ganze Reihe von
Server-Anwendungen. Der ExP104e
unterscheidet sich vor allem
durch seine E-PAC-Montageund Verpackungstechnologie
(Electronic Packaging Assembly
Concept) von anderen Geräten.
Sie vereinfacht die Wartung
radikal, verbessert die Luftzirkulation und führt zu hoher
Schock- und Vibrationsfestigkeit,
damit zu maximaler Systembetriebszeit und höchster Zuverlässigkeit. E-PAC ist ein Verpackungs- und Montagekonzept,
das einerseits die Widerstandsfähigkeit des Systems erhöht und
damit andererseits sowohl die
lntegrationszeit verkürzt als
auch die MTTR (Mean Time to
Repair) erhöht. E-PAC verwendet
einen speziellen Schaumstoff
(expandiertes Polypropylen), der
umweltfreundlich – und FCKWfrei ist. Das Konzept besitzt ausgezeichnete Eigenschaften wie
hohe Energieabsorption im Verhältnis zum Gewicht, hohen
Widerstand gegen Verformung
sowie Stabilität gegenüber extremen Temperaturänderungen.
Außerdem weist E-PAC spezielle
vorgegossene Lüftungskanäle
auf, die die Kühlung drastisch
verbessern.
Der Rechner enthält einen
Low-Power-Pentium-III-Prozessor mit 500 MHz sowie bis 1 GByte SDRAM. Er ist gekennzeichnet
durch (bislang nicht erhältliche) drei PCl-ErweiterungsSlots, kompakte IDE-Flash-Disk,
zwei optionale Festplattenlaufwerke sowie – über einen von
vorne zugänglichen Halterahmen – zwei 10/100-Base-TXEthernet-Ports und einen seriellen Port. Er wird durch ein ACsowie durch ein 48-V-DC-Netzteil
von 150 W versorgt. Das System
ist kompatibel mit zahlreichen
Betriebssystemen. ● pa
Kontron
☎ 0 81 65/7 76 33
Kennziffer 520
Produkte
IPCs mit 10,4- bis
18,1-Zoll-TFT-Displays
Die IPC-Familie GT1x96 mit
TFT-Displays von Gefahard ist
modular aufgebaut: Die Rechnereinheit kann in wenigen
Sekunden durch Lösen von vier
Rändelschrauben von der Display-Einheit abgenommen und
als Einzelgerät autonom betrieben werden Die IPCs verfügen
über Displays von 10,4 Zoll im
GT1096, 12,1 Zoll im GT1296,
15,0 Zoll im GT1596 und 18,1
Zoll im GT1896. Sie weisen eine
Auflösung von 640 x 480 bis
1280 x 1024 Bildpunkten, eine
regelbare Helligkeit von bis zu
maximal 350 cdm 2 und eine
MTBF-Zeit der Hintergrundbeleuchtung bis zu 50.000 Stunden
auf. Beim Einsatz im Dreischichtbetrieb wird eine Lebensdauer des Backlights von etwa
5,7 Jahren erreicht. Als Eingabemedium stehen eine integrierte
Microsoft-kompatible
Maus
und/oder ein resistiver Touchscreen zur Verfügung. Weiterhin
verfügen die Geräte über einen
34er (40er) Tastenblock mit
Mehrfachbelegungen und drei
(vier) Funktionstastenblöcke
(wahlweise MF2 oder als Direkttasten). Unterhalb einer Power-,
HDD- und Overtemp-LED befindet sich eine abschließbare Tür
mit Schutzart IP65. Dahinter
befindet sich das Floppy-Laufwerk (optional: LS120), Netzschalter, Keylock-Reset-Taster,
(als Option: Helligkeitsregler)
und eine Tastaturbuchse zum
Anschluss einer zusätzlichen
externen Tastatur. Bei den Frontplattenausführungen 6 HE
(GT1096 und GT1296), 9 HE
(GT1596) und 11 HE (GT1896)
befindet sich auf der Rückseite
eine umlaufende Gummidichtung. Die Rechner sind mit einer
passiven ISA/PCI-Backplane und
industrieller Slot-CPU mit IntelPentium-, -Celeron- oder -Pentium-III-Prozessoren ausgestat-
tet. Für die Slot-CPU steht ein
PICMG-Slot zur Verfügung und
für Erweiterungen sind auf der
passiven ISA/PCI-Backplane noch
3x ISA- und 2x PCI-Slot frei.
Damit die Gerätesicherheit
gewährleistet ist, aktiviert die
integrierte Temparaturüberwachung bei Übertemparatur einen
Relais-Ausgang, dieser kann
unter anderem auch zum Herunterfahren des IPC verwendet
werden. Eine USV-Einheit mit
dem Betriebssystem Windows NT.
Bei Ausfall der Netzspannung
kann das System bis zu zwölf
Minuten über die Akkumulatoren
versorgt werden. Vor dem Abschalten des Systems werden ● rk
Gefahard
☎ 0 60 62/2 66 40
Kennziffer 522
89
Komponenten
IrDA-kompatibler
Transceiver
In einem gekerbten 13 x 7,5
mm 2 großen SMD-Gehäuse ist
der IrDA-kompatible InfrarotTransceiver TFDS4400 von Vishay untergebracht. Die Höhe des
Bausteins beträgt 1,8 mm. Die
maximale Datenrate liegt bei
115,2 kBit/s. Die im Transceiver
integrierten
Komponenten
umfassen eine Fotodiode, einen
High-Power-Sender und die LowPower-Analogschaltung für die
IrDA-Implementation.
Eine
interne AGC-Schaltung stellt
eine hohe Empfindlichkeit
sicher.
Der Transceiver arbeitet im
Versorgungsspannungsbereich
2,7 V bis 5,5 V. Die Stromaufnahme in 3-V-Systemen liegt bei
1 mA. ● rk
Vishay
☎ 071 31/672376
Kennziffer 524
HDTV-Konverter
Die für Realtime-Videokonvertierung in Sendequalität benötigten Funktionen sind im HDTVFormat-Farbraumkonverter
LF3370 von Logic Devices (Ver-
Insight
☎ 089/61 10 80
Kennziffer 526
Dünne ChipScale-Gehäuse
Eine neue Familie von dünneren, leichteren, günstigeren,
zuverlässigeren und bleifreien
Gehäusen mit dem Namen
Land-Grid-Array bietet Amkor
Technology an. Die neuen
Gehäuse eignen sich besonders
für tragbare Geräte. Das Unternehmen gab bekannt, dass man
sich verstärkt dafür einsetzen
wird, die Land-Grid-Arrays
(LGA) für eine umfassende
Palette von Produkten bereitzustellen. Die LGA-Gehäuse sind
jetzt für die Verwendung mit
Leadframe-, Laminat- und
Bandsubstraten
verfügbar,
womit für Endverbraucherprodukte eine breitere Reihe an
Optionen möglich ist. LGAGehäuse werden über dünne,
flache Kontaktpunkte mit den
Leiterplatten der Geräte verbunden. Dies gewährleistet eine
höhere Widerstandskraft für die
Kontakte in tragbaren Geräten.
Das Unternehmen hat den LGAFormfaktor durch Tests auf Leiterplattenebene im eigenen Haus
90
trieb: Insight) integriert. Der
Baustein beinhaltet ein komplettes Farbraummatrix-MultiplierArray, das mit Dual-Half-BandFiltern gekoppelt ist. Diese
ermöglichen Step-Up-und StepDown-Konvertierungen von Video
in den Formaten 4:2:2:4 und
4:4:4:4. Parallele und interleaved
Videosignale werden durch die
I/O-Struktur unterstützt. ● rk
und bei wichtigen OEM-Kunden
optimiert.
Seit der Erweiterung der Produktion von LGA-Gehäusen vor
drei Jahren hat das Unternehmen mehr als 60 Millionen
Bausteine hauptsächlich in
MicroLeadFrame-(MLF-) und
Chip-Array-Gehäusen geliefert.
Mit den LGA-Gehäusen wird die
Montagehöhe der integrierten
Schaltung reduziert, denn die
Lötkontaktstellen (»Balls«), die
für die Montage von BGAGehäusen auf Systemleiterplatten nötig sind, werden hier vermieden. Stattdessen werden
LGA-Gehäuse entweder aufgesteckt oder in aktuellsten Applikationen über Aufschmelzlötmaterial befestigt, das an der
Leiterplatte angebracht ist. Bei
einer Einbauteilung von 0,8
mm (Chip Scale) reduziert die
Aufschmelzlöttechnik die Komponentenhöhe über der Leiterplatte im Vergleich zu BGAs um
0,15 bis 0,25 mm. Der Prozess
verbessert durch einen verkürz-
Produkte
ten Signalweg außerdem die
elektrische Hochfrequenzleistung. Die Lötstellen sind widerstandsfähiger gegenüber Ausfällen, die an einer Überbeanspruchung durch Ablenkungen der Systemleiterplatte
liegen, damit ist eine höhere
Systemzuverlässigkeit gewährleistet. Verbesserte Funkfrequenzleistung und Resistenz
gegen Ausfälle durch mechanische Überbeanspruchung sind
wichtige Punkte für Hersteller
von Mobiltelefonen. Neben MLF,
SiP und ChipArray wurden auch
für andere wichtige BGAGehäusefamilien,
darunter
Flex, Tape-Array und Chip-Scale, bereits Fertigungsregeln entwickelt. ● pa
Amkor
☎ 001/
48 08 21 24 08 51 30
Kennziffer 528
Framegrabber
mit VGA-Chip
Der Farb-/Monochrom-AGPFramegrabber Orion von Maxtron (Vertrieb:Rauscher) mit
integriertem VGA-Chip unterstützt die standardmäßige Erfassung von Videodaten in Farbe
und Schwarzweiß. Das Board
verfügt über ein Display-Modul,
das auf dem Grafik-Controller
MGA G400 basiert. Die AGPDatenübertragungsraten ermöglichen die Gestaltung umfangreicher Benutzeroberflächen
ebenso wie schnelle GrafikUpdates und können zugleich
die Host-CPU für die Erledigung
anderer Aufgaben entlasten. Das
AGP-Interface macht zudem
auch einen PCI-Slot für andere
Peripheriegeräte frei. StandardAnalog-Composite- and S-Video
werden im NTSC/PAL-Format
und Composite-RS-170/CCIRVideoformat digitalisiert. Darüber hinaus besitzt das Board ADWandler für den Einzug von
RGB-Bildsignalen im NTSC/
PAL-Videoformat. Ein separater
Trigger-Eingang für die Synchronisation des Bildeinzugs mit
externen Ereignissen steht ebenfalls zur Verfügung. Der GrafikController MGA400 weist zwei
unabhängige CRT-Controller
auf. Der primäre CRT-Controller
steuert die Datenanzeige via
VGA-Display, während der zweite
CRT-Controller den zweiten
Anzeigekanal via TV steuert.
Grafische Overlay-Daten können
über die Live-Videodaten geblendet werden, ohne dass dabei die
Unterstützung der Host-CPU
nötig wäre. Der Framegrabber
unterstützt einen zweiten Bildausgangskanal, der unabhängig
vom Anzeigemodus des ersten
Kanals arbeitet. So kann der
erste Kanal auf einem Monitor
mit einer Auflösung von 1024 x
768 Bildpunkten sowohl die
Benutzeroberfläche als auch das
Videofenster anzeigen, während
der zweite Kanal das NTSC/PALSignal anzeigt. ● rk
Rauscher
☎ 0 8142/4 90 45
Kennziffer 530
91
Komponenten
Low-cost-PCI-Grabber
Der Low-cost-PCI-Grabber
pciGrabber-4 von Phytec ist
erweitert worden. Die Standardtreiber-Palette unterstützt jetzt
DOS, Win95/98, WinNT40 und
Win2000. Über die TwainSchnittstelle ist die Anbindung
an Standard-Grafikprogramme
ohne Zusatz-Software möglich.
Ebenfalls neu ist eine Schnittstelle zum Bildverarbeitungsprogramm LabView + IMaq.
Auch die Anbindung an die
Low-cost-BildverarbeitungsSoftware QuickCog wurde verbessert. Für die verschiedensten
Anwendungen werden Komplettpakete angeboten, bestehend aus Grabber, Kamera,
Software und Zubehör. Bei gleichen Hard- und Software-Featu-
92
res ist der PCI-Grabber auch als
PC104/plus- oder CompactPCIBoard erhältlich. Der direkte
Zugriff auf die digitalen Daten
ist über den Treiber möglich
(keine simple Overlay-Technik). Dadurch können Bilder in
Echtzeit in den Speicher transferiert werden. Der mitgelieferte
Treiber ermöglicht dem Anwender eine Anbindung an seine
eigene Software. Eine Darstellung von Echzeitbildern Bildspeicherung, Bildaddition, Fadenkreuzeinblendung und Farberkennung leistet das mitgelieferte Demoprogramm. ● rk
Phytec Meßtechnik
☎ 08 00/0 74 98 32
Kennziffer 532
PC/104-Modul
mit SuperH-SH4
Auf der Grundlage des Hitachi-Prozessors SH4 aus der
SuperH-Familie hat Hitex den
Embedded-PC HiCO-SH4-core
im PC/104-Format entwickelt.
Das System besteht aus einem
Core-Modul und dem PC/104Träger-Board. Durch diese Aufteilung kann das Modul,
besonders bei kundenspezifischen Seriengeräten mit größeren Stückzahlen als eigenständige Einheit eingesetzt werden.
Andererseits erlaubt das TrägerBoard auch die kundenspezifische Anpassung bei kleineren
und mittleren Stückzahlen. Die
zusätzliche Baugruppe mit standardisierten Steckverbindern für
die vorhandenen Schnittstellen
hilft bei der Inbetriebnahme im
Labor und kann auch im Seriengerät eingesetzt werden. Das
Modul enthält neben dem Prozessor 8-MByte-Flash-/16-MByte-RAM-On-Board-Speicher,
USB,
PS/2-Keyboard/Maus,
Audio-Codec und serielle
Schnittstellen, VGA-Grafik mit
1,2 MByte Bildspeicher und
LCD/CRT-Unterstützung, Ethernet-Interface, Bus-Interface entsprechend dem ISA-Bus und
einen Fine-Pitch-Steckverbinder
zur Montage auf beliebigem Träger-Board. ● rk
Hitex
☎ 0721/9 62 81 10
Kennziffer 534
IP-Cores für
komplexe FPGAs
Xilinx gibt die Verfügbarkeit
von 29 neuen IP-Cores bekannt,
die auf die Foundation-Serie
und die Alliance-3.1i-SoftwareSerie des Untemehmens abgestimmt sind. Die neuen Cores
unterstützen bereits Virtex-II, die
Virtex-Architektur der nächsten
Generation und geben Designern
eine bewährte Lösung zur
beschleunigten Entwicklung von
FPGAs mit zehn Millionen
Systemgattern in die Hand. Bei
der Realisierung von flexiblen
High-Performance-Cores mit
abschätzbarem Verhalten griff
das Unternehmen auf seine
Smart-IP-Technologie zurück
und stellt die Skalierbarkeit der
Cores sowie die Möglichkeit zur
Einbindung in FPGAs mit beliebiger Gatterkapazität sicher. Die
Performance bleibt dabei erhalten. Ebenfalls vorgestellt werden
General-Purpose-Cores
und
DSP-Cores, die auf die FPGAFamilien Virtex und Spartan-Il
optimiert sind.
Die neue Release beinhaltet
vier Core-Gruppen: DSP (Digital Signal Processing), StorageElemente und Speicher sowie
mathematische Funktionen
und Basiselemente. Die DSPGruppe umfasst verschiedene
High-Performance-Cores wie
etwa einen parametrisierbaren
FIR-Filter-Generator und FFTs.
Produkte
Diese DSP-Cores gestatten die
Implementierung von leistungsfähigen Signalverarbeitungssystemen, die auf der Basis
der Virtex-II-Architektur mit bis
zu 0,6 Trillionen Multiply-andAccumulates (Terra MAC) pro
Sekunde arbeiten und damit die
Performance für wachstumsstarke Applikationen wie etwa
3G- und 4G-Wireless-Basissta-
tionen bieten. Im Rahmen der
Storage-Elemente- und Speichergruppe haben Entwickler
Zugriff auf Cores wie zum Beispiel parametrisierbare asynchrone FIFOs und Single/DualPort-Memories on-Chip, die in
vielen System-Level-Designs
zu den wichtigsten Funktionsblöcken zählen. Zur Gruppe der
mathematischen Funktionen
und Basiselemente gehören
Cores wie beispielsweise parametrisierbare Hochleistungsmultiplizierer, Sinus-/CosinusLookup-Tabellen, Akkumulatoren, Addierer und Subtrahierer.
● pa
Xilinx
☎ 089/93 08 8113
Kennziffer 536
PCI-Karte für Motion-Control
Die PCI-Karte PCI2Motion
von Trinamic dient zur Bewegungssteuerung von Schrittmotoren oder Servoantrieben. Die
Karte verfügt über jeweils zwei
Schritt-/Richtungsausgänge
(Step/Dir), die auch wahlweise
im Modus Up/Down-Pulse
betrieben werden können. Für
jeden Kanal gibt es einen Eingang für einen QuadraturenCoder sowie Eingänge für Referenzschalter.
Zusätzlich verfügt die Baugruppe über CAN- und RS485-Schnittstellen zur Parametrierung externer Treiber
bzw. zur Kommunikation mit
sonstiger Peripherie. Über verschiedene Aufsteck-Boards
können die Ein-/Ausgänge
differenziell oder auch differenziell und optoentkoppelt
ausgeführt werden, abhängig
von den Anforderungen des
Einsatzumfelds. Weiterhin
erhältlich ist ein Treiber-Piggyback, welches die direkte
Ansteuerung von zwei Schritt-
CCD-Kameras
Schnelle Messungen mit
einer Ausleserate von bis zu 1,5
MPixel/s erlauben die ChromaKameras von SI. Die Modellreihe ermöglicht dem Anwender
aus einer Vielzahl von CCDChips den passenden auszuwählen und damit die unterschiedlichen Flächenformate,
Pixelgrößen, Sättigungsladungen und Dunkelströme zu
bestimmen. Es sind zwei unterInfos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt
motoren im Mikroschrittbetrieb unter Beibehaltung der
maximalen Bauhöhe einer
PCI-Karte erlaubt. Als externer
Steckverbinder wurde ein 50poliger
SCSI-II-Connector
gewählt.
Damit können Standardkabel zum Anschluss an externe
Verteilerkarten (für Hutschienenmontage) eingesetzt werden. Ein interner Steckverbinder auf der Karte erlaubt die
Synchronisation von Bewegungsvorgängen über mehrere
Karten. ● rk
Trinamic Microchips
☎ 040/51 48 06 40
Kennziffer 538
schiedliche Shutter erhältlich:
die mechanische Version mit
Öffnungszeiten bis 10 ms oder
ein FLC-Shutter bis 50µs. Zur
Auswertung steht eine Windows9x-Software zur Verfügung, die alle nötigen Parameter wie CCD-Temperatur,
Binning, Exposure-Time, Verstärkung und Auslesegeschwindigkeit steuert. ● rk
SI
☎ 0 8105/779 40
Kennziffer 539
93
Komponenten
Touchscreen
mit Feldbusanschluss
Für industrielle Applikationen
ist der grafikfähige Touchscreen
mitex FI von microSYST ausgelegt. Für eine gute Ablesbarkeit
sorgt das kontrastreiche LC-Display in Schwarzweiß-Technologie mit Hintergrundbeleuchtung. Es weist eine Auflösung
von 240 x 128 Pixel auf. Die Tastergröße, Position und Funktion
des integrierten Touch ist frei
definierbar. Zusätzlich stehen
fünf Funktionstaster zur freien
Verfügung. Als Datenschnittstellen sind verschiedene Feldbusse
realisiert. So werden Profibus dp,
CANopen und Arcnet unterstützt.
Gleichzeitig ist eine weitere Version mit serieller Kommunikation über RS485 oder RS232 verfügbar. Alle Schnittstellen sind
galvanisch getrennt. Eine Download-Schnittstelle, die physikalisch in RS232 ausgeführt ist,
ermöglicht, definierte Projekte,
Grafiken und Texte im internen
Flash (512 KByte) zu speichern.
Das erforderliche PC-Programm
»micon 240 x 128« mit Projektierungsmöglichkeiten wird kostenlos mitgeliefert. Das oberflächenveredelte Metallgehäuse
bietet auch in rauher Industrieumgebung Schutz. Die Schutzart ist frontseitig IP65. Die
Frontgröße beträgt 192 mm x
120 mm bei einer Tiefe von 40
mm. ● rk
microSYST
☎ 09 61/39 16 60
Kennziffer 540
Master/Slave-Ankopplung
Bei der PC-Einsteckkarte »_is
Pro Multiboard« von ifak system
kann jeder Kanal mit einem
eigenen Protokoll parametriert
werden. Für den Anwender
bedeutet das, gleichzeitig über
die Protokollvarianten DP,
DP/V1, FMS und PA verfügen zu
können. Die ISA-Karte gestattet
den direkten Anschluss von zwei
Kanälen. Ein optionales AufsatzBoard eröffnet den Zugriff auf
zwei weitere Kanäle. Die Ankopplung kann als Multikanal-Interface eingesetzt bis zu vier physi-
94
kalische Kanäle parallel bearbeiten. Die Firmware befindet sich
in einem PROM und enthält alle
realisierbaren Protokollvarianten. Die Auswahl des Protokolls
erfolgt über die Treiber-Software.
Zur Anpassung an die jeweilige
Rechnerumgebung sind die Lage
der Ports sowie die Lage und
Größe des Dual-Port-RAM einstellbar. Für die Betriebssysteme
Windows 9x, 2000 und NT 4.0
lässt sich mit einem Konfigurationsprogramm das Interface
einer bestehenden Konfiguration
hinzufügen
und
seine
Ressourcen festlegen. Das Board
arbeitet zudem unter dem
Betriebssystem Linux. ● rk
ifak system
☎ 03 92 03/819 20
Kennziffer 542
Stereo-Bildverarbeitung
unter Linux
Mit ihrer Progressive-ScanKamera DMP 60H13 und ihrem
Framegrabber DFG/BW1 bietet
The Imaging Source ein Stereo-
Vision-System an. Sämtliche
Parameter von Kamera und
Grabber sind manuell einstellbar,
alle Signale stehen an 12-PinHirose-Buchsen zur Verfügung.
Für den DFG/BW1 sind kostenlose Treiber auf Windows- und
Linux-Basis erhältlich. ● rk
The Imaging Source
☎ 04 21/33 59 10
Kennziffer 544
Echtzeit-BV-Systeme
Genaue Messungen in Echtzeit ermöglichen die Bildverarbeitungssysteme von Hema. Die
Hardware, basierend auf DSPKarten, erlaubt die Skalierung
der Rechenleistung nach
Bedarf. Beleuchtungs- und
Schärfeüberwachung
wird
automatisch durchgeführt. Der
Kunde erhält nicht nur eine
einzelne Bildverarbeitungslösung, sondern ein komplettes
System mit vollständiger Einbindung in den automatischen
Fertigungs- und Qualitätssicherungsprozess. Die Systeme
können beim Endanwender
nachträglich in bestehende
Produktionslinien eingebaut
werden. ● rk
Hema
☎ 0 73 61/94 95 60
Kennziffer 546
Megapixel-Kamera
Eine Auflösung von 1300 x
1030 Pixel weist die kompakte
Kamera CS3910 von Teli (Vertrieb: IDS) auf. Sie verfügt über
einen 2/3-Zoll-Progressive-ScanSensor und quadratische Bildpunkte von 6,7 x 6,7 mm2. Durch
das erhöhte Sichtfeld lassen sich
besonders große Bildausschnitte
auf dem Sensor abbilden und
hochgenau vermessen. Die
Kamera hat einen in acht Stufen
einstellbaren Full-Frame-Shutter
von 1/30 s bis 1/10.000 s. Die Bildwiederholraten betragen zwölf
Bilder pro Sekunde bzw. 24 Bilder
pro Sekunde im Double-SpeedScan-Modus. Die Videobilder stehen über einen analogen Ausgang und über einen 10 Bit digitalen Ausgang nach dem EIA644-Standard zur Verfügung.
Neben den technischen Daten ist
auch die Abmessung von 44 x 29
x 88 mm2 und das Gewicht von
150 g erwähnenswert. ● rk
IDS
☎ 0 7134/90 18 00
Kennziffer 548
Produkte
Risc/DSP-Mikrocontroller
Der Mikrocontroller E1-32XS
von Hyperstone verfügt über
eine Risc-Architektur mit integrierter DSP-Unterstützung,
einem statischen On-Chip-RAM
von 16 KByte sowie Optionen für
den Low-Power-Betrieb. Das voll
statische Design mit einer Takt-
breiten Registersatz sichergestellt. Die Leistung von 3,6 Gigaoperationen pro Watt wird durch
den Parallelbetrieb von drei
Funktionsblöcken in dem integrierten Kern erzielt: der RiscALU, der DSP- sowie der Load/
Store-Einheit. Mit Hilfe der On-
aktiv. Der Sleep-Mode deaktiviert
zusätzlich den DRAM-Refresh.
Bei 2,5-V-Versorgungsspannung
liegt die Stromaufnahme unter
2 mA im Power-Down- und bei
100 µA im Sleep-Mode. Die integrierte PLL ist per Software programmierbar und stellt weitere
Möglichkeiten des PowerManagements zur Verfügung. So
lässt sich die interne Taktfrequenz mit Multiplikationsfaktoren von 1/2, 1, 2, 4 und 8 dynamisch und abgestimmt auf die
Anwendungserfordernisse programmieren. ● rk
Hyperstone
☎ 07531/9 80 30
Kennziffer 550
Farb-Miniaturkamera
frequenz von bis zu 180 MHz
wurde in 0,25-µm-Technologie
für 2,5 V Betriebsspannung
implementiert. Die Kommunikation zwischen der Risc- und
DSP-Einheit wird über einen
internen 96-stufigen und 32 Bit
Chip-Mechanismen der voll statischen Designs wird laut Hersteller eine geringe Leuistungsaufnahme erzielt. Im PowerDown-Betrieb bleiben nur die
Interrupt-Logik, die Clock, der
Timer sowie der DRAM-Refresh
Eine digitale Signalverarbeitung mit 10 Bit weist die FarbMiniaturkamera CF 16 DSP von
Kappa auf. Das System verfügt
über eine automatische Verstärkungs- und Integrationszeitregelung. Die digitale Kantenanhebung sorgt für eine
Darstellung auch bei kontrastschwacher Vorlage.
Die Kamera bietet bei 752 x
582 Pixel eine Auflösung von
480 Linien und 50 dB Signalrauschabstand. Für die verschiedensten Einsatzgebiete
kann zwischen unterschiedlichen Kameraköpfen (kleins-
ter mit 7 mm Aussendurchmesser) und Objektiven gewählt
werden. Optional ist ein RGBSignalausgang integrierbar.
● rk
Kappa
☎ 0 55 08/97 40
Kennziffer 552
95
Entwicklungs-Tools
DSP-Tool simuliert Telecom-Anwendungen
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
Durchgängiger Entwicklungsprozess
vom Entwurf bis zur Implementierung
Das Programm SystemView
ermöglicht Entwicklern von DSPAnwendungen eine Produktivitätssteigerung. Diese wird
erzielt durch Erweiterung der
vorhandenen DSP-Entwicklungswerkzeuge (Code Composer,
C-Compiler) um eine blockdiagramm-orientierte Systementwurf-Software mit umfangreichen Simulations- und
Signalanalyse-Möglichkeiten.
Der durchgängige Weg vom
Systementwurf über die Hardware-in-the-Loop-Simulation bis
zur endgültigen SoftwareImplementierung auf der DSPHardware erhöht die Entwurfssicherheit und verkürzt Entwicklungszeiten dramatisch.
SystemView von Elanix (Distributor: Electronic Tools) ermöglicht die schnelle Erstellung, Simulation und Analyse von Signalverarbeitungssystemen auf BlockdiagrammEbene. Ohne jegliche Programmierung kann
so bereits beim Systementwurf der komplette
Algorithmus entwickelt, simuliert, getestet
und optimiert werden. Um dem Entwickler
ein unkompliziertes und kostengünstiges
Werkzeug an die Hand zu geben, läuft SystemView auf PCs unter Windows. Es unterstützt die dynamische Simulation von MultiRate-Systemen, parallelen Simultan-Systemen und kann sowohl mit internen als auch
mit externen Datenquellen und -senken
arbeiten. Zur übersichtlichen Bearbeitung
komplexer Anwendungen ermöglicht es die
Aufteilung auf verschiedene Hierarchie-Ebenen. Es können sowohl zeitdiskrete als auch
zeitkontinuierliche Systeme sowie eine beliebige Kombination aus beiden bearbeitet werden. Des Weiteren enthält das Programm die
96
neuartige Möglichkeit, digitale Filter und
andere zeitdiskrete oder zeitkontinuierliche
Systeme grafisch zu entwerfen. Das Programm fügt die spezifizierten Systeme sowie
automatisch alle später daran vorgenommenen Modifikationen in die Simulation ein.
Zur detaillierten Signalanalyse werden eine
Vielzahl interaktiver Auswerteverfahren im
Zeit- und Frequenzbereich zur Verfügung
gestellt.
SystemView enthält alle Standard-Funktionsblöcke, die in Signalverarbeitungssystemen üblicherweise verwendet werden. Neben
einfachen Operatoren wie Addierer, Multiplizierer, Verzögerungsglieder, Sample&Hold,
Logikelemente (AND, OR, Shift, Compare
usw.), Integrations- und Differationsglieder,
Verstärker, Skalierer usw. gehören zur Standardausrüstung auch komplexere Funktionen. Diese umfassen u.a. nicht-lineare
Funktionen (z.B. Hysterese), Trigonometrie,
Rechnen mit komplexen Werten, Polynomund Vektorfunktionen, Fouriertransformation und Modulationsverfahren. Darüber
hinaus kann der Anwender eigene Funktionsblöcke erstellen und diese dann wie alle
anderen Blöcke in die Simulation einbinden.
Als Ergänzung stellt das Programm weitere
umfangreiche Blockbibliotheken für Anwen-
Umfangreiche
Blockbibliotheken
dungen und Algorithmen in den Bereichen
Wireless Communications, 3G Basestations,
GSM, CDMA, TDMA, IS-95, QPSK, QAM, FSP,
Bluetooth, Spread Spectrum, Signal Intelligence, Digital Receivers, Beamforming usw.
zur Verfügung.
Das Entwicklungswerkzeug verfügt über
eine direkte Verbindung von der Simulationsumgebung zu den DSP-Entwicklungswerkzeugen der Signalprozessoren TMS320C54x und TMS320C6x von Texas Instruments. Dadurch wird ein geschlossener Entwicklungspfad vom Bit-genauen Systement-
wurf bis zur Implementierung auf einem
C54x/C6x-DSP möglich. Dies wurde erreicht
durch die Entwicklung einer direkten
Schnittstelle zwischen der SystemViewUmgebung und der DSP-Entwicklungsumgebung »Code Composer Studio«. Diese
Schnittstelle erlaubt den Datentransfer zwi-
Schnittstelle für
Echtzeitdatentransfer
schen den beiden Systemen in Echtzeit und
ermöglicht dadurch die unmittelbare Echtzeitanalyse sowie das Debugging und die
Optimierung der Software auf dem DSP. Zur
einfachen Nutzung dieser Funktionen werden dem Anwender drei zusätzliche Funktionsblöcke auf der Simulationsebene zur
Verfügung gestellt. Diese Blöcke ermöglichen
den Echtzeitzugriff auf die Anwendung, die
auf dem DSP-Board läuft. Der erste Block
erledigt die Datenerfassung von der DSPHardware in Echtzeit und stellt die Daten
dem SystemView-Blockdiagramm zur Verwendung in der Simulation zur Verfügung.
Auf diese Weise können Algorithmen und
Systeme bereits in der Entwurfsphase mit
»echten« Signalen getestet werden. Der zweite Block bewerkstelligt den Datenfluss in die
andere Richtung. Daten, die im Simulationsprozess von SystemView erzeugt werden, können somit in der Hardware-Umgebung verwendet werden, noch bevor mit der eigentlichen Programmierung begonnen wurde.
Der dritte Block ermöglicht dem Anwender,
einen Teil des Blockdiagramms auf der
Simulationsebene durch DSP-Programme
auf der DSP-Hardware zu ersetzen und
dadurch eine Hardware-in-the-Loop-Simulation durchzuführen. So kann Stück für
Stück das Blockdiagramm durch echten
DSP-Code ersetzt werden. ● pa
ET Electronic Tools
☎ 0 2102/8 80 10
Kennziffer 600
Entwicklungs-Tools
Port- und Timing-Analyzer
Bei den Tests und der Integration von Embedded-Designs
spielt die Überwachung des Zeitverhaltens der Ports, der OnChip-Kommunikationsschnittstellen und der Interrupts eine
wesentliche Rolle. Zudem gibt es
immer einige Zielsystemsignale,
die entscheidend für das
Gesamtverhalten des Systems
sind. Um eine effizientere Entwicklung durchführen zu können, wäre es deshalb für viele
Entwickler wünschenswert,
wenn sie mit ihrem Mikroprozessor-Entwicklungssystem auch
diese Signale überwachen könnten. Lauterbach bietet deshalb
für seine Entwicklungswerkzeuge so genannte Port- beziehungsweise Timing-Analyzer an,
die durch ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten ein breites
Anwendungsspektrum abdecken.
An einem typischen Entwicklungsplatz
für ein Embedded-Design wird heute zum
einen ein Mikroprozessor-Entwicklungssystem eingesetzt, um den Programmtest und
die Analyse des Zeitverhaltens des Programms durchzuführen. Gleichzeitig werden die Signale, die vom Programm zur
Steuerung der Ziel-Hardware gesetzt und
überwacht werden, von einem zweiten
Gerät, das meist von einem anderen Hersteller stammt, aufgezeichnet und ausgewertet.
Ein Zusammenführen dieser beiden Werkzeuge hätte für den Entwickler entscheidende Vorteile:
• keine extra Verbindung der Prozessor-Pins
notwendig,
• einheitliche Bedienung und gleichzeitige
Darstellung,
• optimales Zusammenspiel aller Komponenten und
• kostengünstige Lösung.
98
Port- und Timing-Analyzer werden von zusätzliche Signale aus der Ziel-Hardware
Lauterbach als Zusatzoptionen für die In- (Bild 1).
Circuit-Emulatoren Trace32-ICE und
Die Peripheriesignale und die Signale aus
Trace32-Fire angeboten. Aber auch für die der Ziel-Hardware lassen sich zum einen synIn-Circuit-Debugger Trace32-ICD, die über chron mit dem Adress- und Datenbus aufdie On-Chip-Debug-Schnittstellen wie BDM, zeichnen. Dabei wird die Aufzeichnung aller
JTAG, OCDS implementiert sind, wird es bis Informationen beim Go gemeinsam gestarMitte 2001 eine solche Erweiterung geben. tet und an einem Breakpoint gleichzeitig
Am Beispiel der Port-Analyzer für Trace32- angehalten. Die Synchronisierung lässt sich
Fire sollen nun die Vorteile dieses Lösungs- dann auch per Software auf die Darstellung
ansatzes erläutert werden.
übertragen. Wählt man gezielt einen
Moderne Mikroprozessoren verfügen heute bestimmten Zustand der Peripherie- und
über eine Vielzahl von Peripheriekomponen- Ziel-Hardware-Signale aus, sieht man auf
ten wie:
einen Blick, welcher Programmschritt zu
• I/O-Ports,
diesem Zeitpunkt ausgeführt und welche
• Kommunikationschnittstellen wie UART, Informationen auf dem Adress- und DatenCAN, USB, Ethernet etc.,
bus übertragen wurden (Bild 2).
• Wandler,
Selbstverständlich kann die Aufzeichnung
• externe Interrupts und
der Peripherie- und Zielsystemsignale auch
• Sicherheitskomponenten wie Watchdog, unabhängig vom Adress- und Datenbus
Clock-Überwachung etc.
erfolgen. Folgende Aufzeichnungsmodi sind
80 Pins und mehr für die On-Chip-Peri- möglich:
pheriekomponenten sind bei modernen • Aufzeichnung mit einer frei wählbaren
Mikrocontrollern keine Seltenheit. Zur AufAbtastrate,
zeichnung und Auswertung dieser Signale • Transient-Mode, das heißt, es wird immer
mussten diese Pins bisher irgendwie mit
dann aufgezeichnet, wenn sich der
dem Aufzeichnungsgerät verbunden werZustand eines Signals ändert,
den. Da die meisten Controller heute in • Aufzeichnung von sechzehn ausgewählten
einem QFP- oder BGA-Gehäuse gefertigt
Signalen bei sehr hoher Frequenz.
werden, war dazu entweder ein extra Testadapter notwendig, oder
die Signale mussten
bereits beim Design der
Ziel-Hardware auf speziellen Steckern bereitgestellt werden. Dieser
Aufwand entfällt, wenn
das Aufzeichnungsgerät
in einen In-CircuitEmulator integriert ist,
da über die Zielsystemadaption des Emulators
diese Signale bereits alle
zur Verfügung stehen. Bild 1. Aus der Liste der an den Emulator angeschlosseAngeschlossen werden nen CPU-Signale können die ausgewählt werden, an
müssen bei einer sol- deren Überwachung der Entwickler interessiert ist. Dabei
chen Lösung also ledig- können den einzelnen Signalen auch anwendungsspezilich einige wichtige fische Namen zugeordnet werden.
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
Hier kann der Entwickler nun selbst entscheiden, ob die Aufzeichnung zusammen
mit dem Programmstart loslaufen soll oder
davon komplett unabhängig durchgeführt
wird.
Auch bei einer unabhängigen Aufzeichnung von Adress- und Datenbus sowie von
Peripherie- und Zielsystemsignalen lässt
sich die Darstellung der Informationen per
Software synchronisieren. Basis für die Synchronisation bildet der gemeinsame SystemNullpunkt. Die Zeitstempel beider Aufzeichnungen lassen sich relativ zum SystemNullpunkt darstellen, sodass der Entwickler
auch hier auf einen Blick sehen kann, welche Informationen am Adress- und Datenbus übertragen wurden, während Peripherie- und Zielsystemsignale in einem
bestimmten Zustand waren. Welcher Programmschritt dabei ausgeführt wurde, ist
damit klar (Bild 3).
Für die Analyse komplexerer Fehlerzustände verfügt der Port-Analyzer über eine eigene Trigger-Einheit. Folgende Trigger-Sourcen
sind möglich:
• Zustände von 32 Peripherie- und 32 Zielsystemsignale (synchrone Abtastung),
• Zustände von acht Signalen (asynchrone
Abtastung),
• Trigger-Ereignisse aus dem Programmtest,
• Steuersignale von der Trigger-StateMaschine des Emulators.
Umgekehrt kann auch der Port-Analyzer
Trigger-Signale für den Emulator generie-
ren und über Steuersignale mit der Trigger-State-Maschine des Emulators kommunizieren.
Wie dieses Zusammenspiel funktioniert, soll
an drei kleinen Beispielen ge-zeigt werden.
Beispiel 1: Der PortAnalyzer stoppt seine
Aufzeichnung, wenn die
Peripherie- und Zielsystemsignale in einem Bild 4. Der Port-Analyzer stoppt seine Aufzeichnung,
bestimmten
Zustand wenn die Peripherie- und Zielsystemsignale in einem
sind. Für eine solche bestimmten Zustand sind
Trigger-Bedingung lassen sich 32 Peripheriesignale und 32 Zielsystemsignale kombinieren.
Dabei kann für jedes
Signal definiert werden,
ob der Signalpegel oder
die steigende/fallende
Flanke von Interesse ist
(Bild 4).
Beispiel 2: Die TriggerState-Maschine
des
Emulators generiert in
einem definierten Systemzustand ein Steuersignal, das dafür sorgen Bild 5. Die Trigger-State-Maschine des Emulators genesoll, dass der Port-Analy- riert in einem definierten Systemzustand ein Steuerzer nochmals x-mal die signal
Zustände der Peripherieund Trigger-Signale auf- einem integrierten Port-Analyzer ist. Alle
zeichnet (Bild 5).
komplexen Trigger-Bedingungen können
Beispiel 3: Der Port- über ein User-Interface eingestellt und ausAnalyzer generiert ein gewertet werden. Gleichzeitig ist der ZeitSteuersignal für die Trig- versatz zwischen den beiden Komponenten
ger-State-Maschine des minimal.
Emulators, wenn ein
Da der Port- beziehungsweise Timingausgewähltes Signal die Analyzer als Zusatzoption in das Mikropromaximal zulässige Sig- zessor-Entwicklungswerkzeug integriert ist,
nallänge überschreitet. ist eine solche Lösung in jedem Fall kostenDie Trigger-State-Ma- günstiger als ein eigenständiges Gerät zur
schine kann dann auf Erfassung der Peripherie- und Zielsystemein solches Ereignis ent- signale. Der Analyzer ist voll universell für
sprechend reagieren.
alle unterstützten Mikrocontroller.
Die Beispiele sollen
(Andrea Martin,
verdeutlichen, wie einLauterbach Datentechnik/rk)
fach das ZusammenLauterbach
spiel zwischen MikroBild 2. Die Software stellt auf einen Blick dar, welcher
☎ 8104/8 94 30
p r o z e s s o r- E n t w i c k Programmschritt ausgeführt wurde, als die PeripherieKennziffer 602
und
und Ziel-Hardware-Signale im markierten Zustand waren lungswerkzeug
99
Entwicklungs-Tools
Emulator mit
Real-Time-Break
Zum Debuggen von 8051Applikationen in ROM-loser
oder Single-Chip-Ausführung
ist der In-Circuit-Emulator
gramm anzuhalten oder selektiv ein Programmausschnitt im
Trace festzuhalten. Eine Zeitmesseinrichtung wird ständig
Auch für Linux verfügbar
Die integrierte Design-Verifikationsumgebung »Verification
Navigator« von TransEDA unterstützt das für Intel-basierte
Workstations gelieferte LinuxBetriebssystem. Die vollständige
Produktionsfreigabe für Linux
ist für den »Verification Navigator« und für den »State Navigator« für »Finite State Machine«Debugging und -Verifikation
verfügbar. Beide Produkte unterstützen die Verilog- und VHDLSimulatoren ModelSim von
Model Technology und den auf
der Linux-Plattform laufenden
Verilog-Simulator VCS von Synopsys. ● rk
TransEDA
☎ 001/40 89 0722 25
Kennziffer 606
Grafischer Editor
MetaICE-8051 von MetaLink
ausgelegt. Wichtige Features
sind »Real-time Break auf
Stackpointer (SP) Limit« und
»Real-time Break auf Data
Pointer (DPTR) Limit«. Die
Datenwerte der Register SP, IE,
SFR DPTR sowie »Write to
DPTR SFRs« im Trace werden
in Echtzeit dargestellt. Diese
Funktionen setzen Probe-CardPods mit 8051-EmulationsControllern voraus, die u.a. auf
dem Enhanced-Hooks-Konzept
von MetaLink für Bond-outErsatz aufsetzen. Neben Hardware-Break/Trace beinhaltet der
Emulator eine programmierbare State-Machine für komplexe
Break-/Trace Steuerung. Einzeln und in Kombination können Adressen/Adressbereiche,
MOVX Datenwerte, Zugriffe
(MOVX Write/Read), PassCounter, Delay-Counter und
Trace ON/OFF als Eingangsparameter benutzt werden. In
Kombination mit acht Statements über acht States können
komplexe Bedingungen definiert werden, um an einer
bestimmten Stelle das Pro-
100
im Status-Fenster auf dem Bildschirm eingeblendet. Dazu können im Programm Start- und
Stopp-Kennungen gesetzt werden. Während des Programmlaufs werden die Zeitmessungen
der aktuellen Sequenz und Statistiken über mehrere Sequencen dargestellt. Weitere Features
wie 8051-Bank-Switching-Support und 2-MByte-Emulationsspeicher, 32-Bit-Time-Stamp,
transparentem Hardware-Trace
mit ON/OFF-Steuerung und verschiedenen Triggern ergänzen
den Funktionsumfang. Debugging auf Source- und Symbolebene sowie die Unterstützung
von Structures, Arrays, Unions,
Pointers mit Data-StructureBrowser für Keil- und IARSystems-C51-Compiler
sind
Bestandteil der Emulator-Software. Die mit 56 KBaud betriebene serielle Schnittstelle erlaubt
den Betrieb im Labor oder mobilen Einsatz an jedem PC, Laptop
oder Notebook. ● rk
MetaLink
☎ 0 80 91/5 69 60
Kennziffer 604
Der Grafische Dialogeditor von
GfS ist eine Erweiterungen der
Standard-Software DIAdem-Version 7. Das Tool dient der Erstellung eigener Dialoge. Beliebige
Dialogelemente wie Eingabefelder, Grafiken und Texte, können
innerhalb einer grafischen Oberfläche positioniert und mit Aufgaben versehen werden. Das Layout kann gespeichert und immer
wieder in beliebigen DIAdemAutosequenzen (Makros) verwendet werden. Der Editor erweitert
die Autosequenzfähigkeit der
Standard-Software. Über eine
dialoggesteuerte Benutzerführung werden alle zur Aufgabe
notwendigen Angaben abgefragt
und die erforderlichen Schritte
anschließend
automatisch
durchgeführt. Die Benutzerführung kann beispielsweise so aussehen, dass zunächst der Name
und eine Auswahl unterschiedlicher Prüfabläufe abgefragt werden. Die Prüfungen werden
anschließend
automatisch
gestartet und die Ergebnisse präsentiert und mit vorhergehenden
Versuchen verglichen. Unterschiedliche Objekte wie Schaltflächen, Auswahllisten, Tabellen
oder Grafiken können auf einer
Fläche angeordnet, skaliert oder
verschoben werden. ● rk
GfS
☎ 0 24 08/60 11
Kennziffer 608
Produkte
Emulationssystem
Das neueste Mitglied des
Design-Verifikationssystems Mercury ist der Emulator MercuryPlus von Quickturn. Das Herzstück bildet eine auf CustomFPGAs basierende Technologie,
die für die Emulation optimiert
wurde. Die Architektur wurde für
zunehmende Kapazitäten hoch
skalierbar entwickelt. Eine spezielle
On-Board-DebuggingLogik erlaubt ein vorhersehbares
Interconnection-Routing. Neben
den programmierbaren logischen
Blöcken steht ein HardwareLogik-Analyzer zur Verfügung.
Ein 2-GByte-Speicher unterstützt
auch große Test-Benches und den
Software-Code für HochleistungsRegressionstests. Es sind bis zu
4932 bidirektionale I/Os zur Verifikation mehrere ASIC-Systeme
erlaubt. Das System bietet 32
Low-Skew-Taktleitungen, die
nach einer Timing-Analyse in
kompensierter Form im Emulator angeschlossen werden. ● rk
Cadence
☎ 089/4 56 30
Kennziffer 610
Impressum
Herausgeber: Eduard Heilmayr (he)
Chefredaktion: Wolfgang Patelay (pa), verantwortlich für den redaktionellen Inhalt (E-Mail: [email protected])
Redaktion: Rosemarie Krause (rk) (E-Mail: [email protected])
So erreichen Sie die Redaktion: Bretonischer Ring 13, 85630 Grasbrunn,
Tel. (0 89) 4 56 16-141, Telefax (0 89) 4 56 16-300
Manuskripteinsendungen: Manuskripte werden gerne von der Redaktion
angenommen. Sie müssen frei sein von Rechten Dritter. Sollten sie auch an
anderer Stelle zur Veröffentlichung oder gewerblichen Nutzung angeboten
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Verfasser die Zustimmung zum Abdruck in den von der AWi Aktuelles Wissen Verlag GmbH herausgegebenen Publikationen. Honorare nach Vereinbarung. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen.
Titelgestaltung: AWi Verlag
Titelbild: Enea OSE
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Edmund Krause (Ltg.)
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Erscheinungsweise: monatlich, 12 Ausgaben im Jahr
Zahlungsmöglichkeiten für Abonnenten: Bayerische Vereinsbank München, BLZ 700 202 70, Konto: 32 248 594; Postgiro München, BLZ
700100 80, Konto: 537 040-801
Bezugspreise: Das Einzelheft kostet DM 14,-. Der Abonnement-Preis
beträgt im Inland DM 148,- pro Jahr für 12 Ausgaben.
Darin enthalten sind die gesetzliche Mehrwertsteuer und Zustellgebühren.
Der Abonnement-Preis erhöht sich für die Zustellung im Ausland auf DM
174,-.
Emulator für
8-Bit-Mikrocontroller
Technologie von iSYSTEM möglich. Das bedeutet z.B. für die
68HC08-Emulation eine Busgeschwindigkeit von 8 MHz oder
bis zu 33 MHz für die neuen
Sechs-Zyklen-8051-Derivate (66
MHz bei zwölf Zyklen). Der
Emulator ist mit einer RS232Schnittstelle und mit einem
LPT-Interface, das Standard-,
Bidirektional- und EPP/ECPKommunikation unterstützt,
ausgestattet. Eine USB-Kommunikation und Ethernet-IEE
802.3-Interface (RJ45 / 10 Mbps)
mit TCP/IP-Protokoll ist ebenso
erhältlich. ● rk
Für Embedded-Applikationen,
die auf High-Performance-8-BitMikrocontrollern basieren, ist
das Entwicklungswerkzeug iC1000
PowerEmulator von iSYSTEM
ausgelegt. Der Emulator bietet
eine komplette Entwicklungsumgebung mit der winIDEASoftware. Das System unterstützt
alle 8-Bit-PowerPODs mit 64Pin- als auch 100-Pin-Konnektoren. Echtzeitemulationen bis
zu einer Speicherzugriffszeit von
50 ns sind mit der PowerPOD-
iSYSTEM
☎ 81 31/70 6150
Kennziffer 612
Abonnement-Bestell-Service und Adressänderungen: Vertriebsservice
Systeme, Edith Winklmaier, Herzog-Otto-Str. 42, 83308 Trostberg,
Tel. 0 86 21/64 58 41, Fax 08621/62786
Abonnement-Bestell-Service Schweiz, THALI AG HITZKIRCH,
Aboservice, 6285 Hitzkirch, Tel. 0 41/917 28 30, Fax 0 41/917 28 85,
E-Mail: [email protected]. Jahresabonnement sFr. 148,Druck: Konradin Druck GmbH, Kohlhammerstraße 1-15, 70771 LeinfeldenEchterdingen
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Lösung oder verwendete Bezeichnung frei von gewerblichen Schutzrechten sind.
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in veröffentlichten Programmen oder Schaltungen Fehler enthalten sein sollten, kommt eine Haftung nur bei grober Fahrlässigkeit des Verlages oder
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Sonderdruckservice: Alle Beiträge in dieser Ausgabe sind als Sonderdrucke erhältlich. Anfragen richten Sie bitte an Edmund Krause, Tel. (0 8 9) 4 56 16-240 oder
Alfred Neudert, Tel. (089) 4 56 16-146, Fax (089) 4 5616-250.
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7194 00 03, E-Mail: [email protected]
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www.systeme-online.de
ISSN 0943-4941
Diese Zeitschrift wird mit chlorfreiem Papier hergestellt.
Mitglied der Informationsgemeinschaft zur
Feststellung der Verbreitung von
Werbeträgern e.V. (IVW). Bad Godesberg
i
v
w
101
Entwicklungs-Tools
Integrierte Design-Tools sind stark im Kommen
●
Marktübersicht:
Mikroprozessor-Entwicklungs-Tools
Bei der Entwicklung von prozessor- oder controllerbasierten Systemen
sind ide klassischen In-Circuit-Emulatoren nach wie vor das wichtigste
Hilfsmittel. Mit ihnen ist es möglich, sowohl Hardware- als auch Softwarefehler in einer Schaltung zu erkennen und zu eliminieren. Dabei
sind allerdings nicht immer voll ausgestattete, high-sophisticated-Emulatoren notwendig, die zudem sehr teuer sind. Für die reine Softwareent-
wicklung beispielsweise genügen meist »abgespeckte« Versionen. Weitere wichtige Software-Komponenten wie Assembler, Compiler, Linker/
Loader, Debugger und Simulatoren runden die In-Circuit-Emulatoren
ab. Allerdings zeigt sich dabei ein deutlicher Trend zu kompletten Entwicklungsumgebungen. Die Marktübersicht basiert auf einer schriftlichen Umfrage der Redaktion. (pa)
b) Telefon
c) Fax
a) Abatron
b) 0041/41/9302844
c) 0041/41/9303860
a) Accelerated Technology
b) 05143/93543
c) 05143/93544
a) Actum Solutions
b) 0031/72/576-2555
c) 0031/72/576-2559
a) Ahlers/Softec
b) 08761/4245
c) 08761/1485
a) Analog Devices
b) 001/603/883-2430
c) 001/603/882-2655
a) Aonix
b) 0721/98653-0
c) 0721/98653-98
a) Applied Microsystems
b) 089/427403-0
c) 089/427403-33
a) Appli Ware Elektronik
b) 08061/9094-0
c) 08061/37298
Produktbezeichnung
BDI 1000
BDI 2000
Emulator
Assembler
Disassembler
Compiler
Linker/Loader
Debugger
Simulator
Performance-Analysator
Echtzeitbetriebssystem
Entwicklungsumgebung besteht aus folgenden Tools
●
●
●
Nucleus Plus
● TCP/IP, Webserver, Grafik,
Nucleus Plus
●
Realizer
● ●
4- und 8-Bit-Prozessoren/
und -Controller folgender
sonstiges
Hersteller werden unterstützt
BDM/Jtag, Debug, Interfaces
BDM/Jtag, Debug, Interfaces
●
File, Entw.-Umgebung
● TCP/IP, Webserver, Grafik,
File, Entw.-Umgebung
Schematic Editor, Symbol
Library, Symbol Editor
DSE-6225A
● ●
● ● ●
Transparent-Emulatoren
DSE-6265A
Visual DSP++
Apex-Ice
Trek-Ice
Summit-Ice
Object Ada
● ●
● ● ●
Windows-Oberfläche
Power TAP
Super TAP
Code TAP
AiCE 51
●
●
●
●
●
●
AiCE 51 Pro
WorksPlus51
●
alle gängigen 16-, 32-, 64-Bit
CPUs
ST62-, ST72-Family, PICI2C5, PICI6C6, PICI6C7, PICI6C8PICI16C5-Family
Family
ST6200/01/03/08/09/10/15/
20/25
ST6252/53/55/60/62/63/65
beide
beide
beide
beide
Motorola, Intel
●
●
●
●
●
Motorola
Motorola, AMD, Intel
AMD, Intel, Mips
● ● Full Trace
●
● ● ● ● ● ● ● ● ● UniPod 51, USB, EPROM-
alle 80C51-Derivate bis
20 MHz
alle 80C51-Derivate bis
20 MHz inkl. Dallas
User's Monitor, Macros,
alle 80C51-Derivate
Scripting
(Monitor notwendig)
individuelles High-end-System alle 80C51-Derivate,
alle Single-Chip-µCs
inkl. Hardware KitCON 5XX
C5xx-Derivate Siemens
Emulation von Single-Chip-µCs
Adapter
● ● ● ● ● ● ● ● ● UniPod 51, USB, EPROM
● ● ● ● ● ●
●
YDE 51
● ● ● ● ● ● ● ● ●
EVAL 5xx (Evaluation)
AiCE 196
● ● ● ● ● ● ● ● ●
WorksPlus66
Arm, Mips, SH-Serie
● ● ● ●
● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
●
● User's Monitor, Macros,
Scripting
YDE 66
EVAL 16x (Evaluation)
a) Arizona Microchip
b) 089/627144105
c) 089/62714444
102
MPLAB-Ice
Motorola, IBM, Arm, Infineon
Motorola, IBM, Arm, Infineon
● ● ● ● ● ● ● ● ● individuelles High-end-System
● ● ● ● ● ●
● ● ●
● inkl. Hardware KitCON 16X
● ● ● ● ●
Intel 80C196-XX
Intel 87C196-XX
alle C16x Derivate
Siemens, SGS
alle C16x Derivate
inkl. SingleChip-µCs
alle C16x Derivate
Siemens, SGS
PIC16xxx, PIC17xxx, PIC18xxx
Schwerpunkt
●
b) Telefon
c) Fax
a) ARM
b) 082/89209-0
c) 08122/89209-49
a) Attol Testware
b) 089/810599-40
c) 089/8113935
a) BKR Softwareberatung
b) 0911/99840-0
c) 0911/99840-20
a) CAD-UL
b) 07305/959-0
c) 07305/959-222
a) CC&I/Abatron
b) 089/8509718
c) 089/8509719
a) CC&I/Neuter
Produktbezeichnung
ADS V1.1
SDT 2.51
Attol Unitest
Attol UniTest
Attol Converage
Attol SysteTest
Easy Case
Emulator
Assembler
Disassembler
Compiler
Linker/Loader
Debugger
Simulator
sonstiges
● ● ● ● ● ● ● ●
PC, Unix, Floating License
● ● ● ● ● ● ● ● ● PC, Unix
●
● ● ●
●
●
● ● ●
●
●
● ● ●
●
●
● ● ● ● ●
VRTK Development System
alle ARM-Prozessoren
alle ARM-Prozessoren
a.A
a.A.
a.A.
a.A.
a.A.
a.A.
a.A.
a.A.
Implementationstool zum
grafischen Codieren
● ● ● ● ● ● ●
BDI 1000, BDI 2000
● Code Coverage Tool,
AMD, Intel, National, ST Microelectronics, Motorola 68k,
Coldfire, ARM, Hitachi
Motorola, ARM, IBM, Infineon
Post Mortem Debugger,
System-Integration
● ● ● ● ● ● ● ● ● Flash, Autoprogramming
Mode
● ● ● ● ● ● ● ● SoC, HW/SW, Co-Design,
Motorola, ARM, IBM, Mips
XRAY Debugger
a) Cosmic Software
b) 0711/4204062
c) 0711/4204068
a) Digalog
b) 030/46702-0
c) 030/46702-182
a) E-LAB Computers
b) 07268/9124-0
c) 07268/912424
a) El Camino
b) 08751/8787-0
c) 08751/842876
a) Electronic Tools/
Spectrum Signal Processing
b) 02102/8801-10
c) 02102/8801-23
a) Enea OSE System
b) 089/544676-0
c) 089/544676-76
DS-51
● ● ●
● ●
DS-M8
DS-X86
DS-251
● ● ●
● ●
● ● ●
● ●
● ● ●
● ●
●
8051, Intel, Dallas, Philips,
Infineon, Atmel, Motorola,
Temic
Microchip
Intel, AMP, NEC
Intel, Temic
Motorola, ST Microelectronics Motorola
● ● ● ●
● Feldbus-Protokolle, TCP/IP,
RBOS
68xxx
ISDN, SQL
Picco Pascal Compiler
AVRCO Pascal Compiler
● ● ●
● ● ● ● ● ●
● inkl. ISP Programmer
Microchip, PIC
Atmel, AVR
Training, Engineering Soft● ● ● ● ● ●
Prototyping Plattformen
ware/Hardware,
Consultancy
a. A.
● ●
● ● ● ● ● ●
OSE
Illuminator
Softkernel
a) Engelmann & Schrader/ Entwicklungssysteme für
Keil/Ceibo
C51, C166, C251
b) 05121/741520
c) 05121/741525
a) Epson
4-bit
b) 089/14005-341
8-bit
c) 089/14005-419
32-bit
a) FS Forth-Systeme
TNT ETS (Embedded
b) 07667/908-122
Tool Smile)
c) 07667/908-200
Paradigm C++
a) Fujitsu
Fujitsu F2-MC8L Developb) 06103/69000
ment Environment
c) 06103/690122
Fujitsu F2-MC16LX Development Environment
Fujitsu FR Development
Environment
●
Altera Excalibur, NIOS,
ARM 922T, Mips32 4Kc
Texas Instruments, Analog
Devices, Motorola
C16x, M16c, NEC V850, PPC,
ARM, Mips, StrongARM, DSPs
●
dto.
●
dto.
● ● ● ● ● ● ● ● ● Real-Time-Operating-System 8051-Familie von Atmel, Intel, 166er-, 251er-Familie, ST, InPhilips, Siemens, AMD, PIC- fineon, Intel, Temic
Controller von Microchip
● ● ●
● ●
8051
●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ● ●
● GUI, Integration mit
x86
Visual C++
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ●
x86
C-Checker, C-Analyzer
● ● ● ● ● ● ● ● ● C-Checker, C-Analyzer, Pro-
cessor-Expert
● ● ● ● ● ● ● ● ● C-Checker, C-Analyzer
Fujitsu F2MC8L
Fujitsu F2-MC16L, Fujitsu F2MC16LX
Fujitsu FR
▼
a) Ceibo Dev Tools
b) 089/72430530
c) 089/72430531
103
Entwicklungs-Tools
b) Telefon
c) Fax
a) GBM
b) 02166/98789-0
c) 02166/98789-1
a) Göpel electronic
b) 03641/6896-0
c) 03641/6896-44
a) Green Hills Software
b) 0721/9862580
c) 0721/9862581
a) GSH-Systemelectronic/
Huntsville Microsystems
b) 089/834-4047
c) 089/834-0448
a) HighTec EDV-Systeme
b) 0681/92612-0
c) 0681/92613-26
a) Hitex
b) 0721/9628-0
c) 0721/9628-169
a) HSP/WRS
b) 0251/987290
c) 0251/9872920
a) HSP/MetaWare
a) HSP/Aisys Inc.
a) HSP/Emutec Inc.
a) HSP/Polyhedra
104
Produktbezeichnung
Dynamic C
Emulator
Assembler
Disassembler
Compiler
Linker/Loader
Debugger
Simulator
● ● ● ● ●
●
Multi 2000, Integrated
Development Environment
200 series, SPS-1000,
SPS-2000
DS6225
DS6265
PXROS
GNU C/C++ Entwicklungssystem
DProbe167
DBox167
DProbeST10
DProbe166
DProbeTriCore
DProbeP5
DProbe386EX
AX186
Code TAP Pentium II
Code TAP Pentium III
Super TAP 486
Super TAP SC520
Code TAP SC520
AX68300
AX68302
DProbeHC12
DProbeS12
TX68K
JProbeMPC5
AX6811
MX6808
MX-ST7
DProbe430
AX430
TX430
Super TAP
Power TAP
Code TAP
AX51/MX51
DProbeHS
DProbe251
DProbeSC
Diab Compiler
Diab RTA
Single Step
vision Probe
vision ICE
High C/C++, Toolset mit
SeeCode Debugger
DriveWay 3DE
PromJet
Polyhedra
●
●
Ocean MSP430xx
sonstiges
Zilog, Rabbit Semiconductors
PROM-Programmierung
MSP430xx von Texas
Instruments
● ● ● ● ● ● C, C++/EC++, Ada 95 und
Fortran
● ● ● ● ● ● ● ●
HLL Debugger, HW-PerforIntel, AMD, Hitachi, Zilog,
mance, Code Coverage
Siemens, Oki, Dallas, Philips
GUI Interface, Target I/O-Test, ST Microelectronics
Emulator diagnostic test
● ● ● ● ●
●
● ● CASETool, Adapter
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● CASETool, Adapter
● ● ● ● ●
CASETool, Adapter
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
●
● ●
●
● ●
Motorola/ST-Microelectronics
Texas Instruments
Texas Instruments
Texas Instruments
Motorola
Motorola
Motorola
8051 Derivate aller Hersteller
8051 Derivate aller Hersteller
8051 Derivate von Intel + Temic
Semiconductor
National Semiconductor
Motorola, Hitachi, Mips
Motorola, Hitachi, Mips
Motorola, Hitachi, Mips, DSP56x
Motorola, Hitachi, Mips, ARM
Motorola, Hitachi, Mips, ARM
ARM, ARC, Motorola
● ●
● ●
● ●
●
● ● ● ●
Treibergenerierung
●
alle
Embedded Datebank
PowerPC, ARM, Mips, StarCore,
ST 100, Coldfire, 68K, TriCore,
SH, V 800, MCore, Sparc, X86
Motorola
Infineon C16+, Infineon TriCore,
Intel 80x86, Motorola PPC,
NEC V25, NSC Compact Risc
Infineon C16+, Infineon TriCore,
Intel 80x86, Motorola PPC
Infineon/ST-Microelectronics
Infineon
Infineon
Intel
Intel
Intel, AMD
Intel, AMD
Intel, AMD
Intel, AMD
AMD
AMD
Motorola
Motorola
Motorola
Motorola
Motorola
Motorola
● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
Motorola PPC
alle
alle
Schwerpunkt
●
a) HT-Eurep/Softec
b) 08152/969984
c) 08152/969985
a) IAR Systems
b) 089/90069080
c) 089/90069081
a) IEP
b) 0511/70832-0
c) 0511/70832-99
a) Insight/Microchip
b) 089/61108-0
c) 089/61108-110
a) iSystem
b) 08131/7061-0
c) 08131/7061-46
a) Kleinhenz Elektronik
b) 089/72430555
c) 089/72430556
a) Lascar Electronics
b) 07459/1271
c) 07459/2471
Produktbezeichnung
Eyelet GUI
Precise/MQX
Precise/RTCS
DS 62 Serie
a) Microware Systems
b) 08102/7422-0
c) 08102/7422-99
u.a. TCP/IP
● ● ● ● ● ● ●
●
Embedded Workbench
Motorola
Motorola, TI, ARM, AOI, Mips,
ARC
dto.
ST-Microelectronics
● ● ● ● ● ● Make App (graf. Chipsetup)
a.A
a.A.
Visual State (UML-state
Chart Tool)
Crest-C
● ● ● ● ●
●
● ● ● ● ●
● genormt nach DIN 66253-2
Pearl90
MPLab-Ice 2000
● ● ●
IC10000
● ● ● ● ● ●
● ●
IC2000
● ● ● ● ● ●
● ●
IC3000
IC4000
● ● ● ● ● ●
● ●
● ● ● ● ● ●
● ●
KSC
● ● ●
● ● ●
C-Compiler opt.
●
● ● ● ●
PIC BasicPRO Compiler
●
●
● ● ● ● ● ● ● ●
Code Wizard (automatische
Programmgenerierung)
Hardware-Ergänzung, Entwicklungsboard, EPIC Programmer
RTOS-Support, Case-Tools,
Flash-Programmer
dto.
Trace 32-Fire
● ● ● ● ● ● ● ●
dto.
Trace 32-ICD
● ● ● ● ● ● ●
dto.
● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
●
iL-BAS 16
EMUL 80
●
Comet
●
●
●
●
Supertask, US-Net
Promice
●
Motorola DSP568xx
● ● ● ● ● ●
Motorola PowerPC
Motorola 68k/ColdFire
Motorola MCore
MPS
OS-9
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
Motorola MC68xxx, MC683xx,
PowerPC
dto.
Microchip
Atmel, Dallas, Hitachi, Hyundai,
Infineon, Intel, Motorola, Microchip, Oki, Philips, Samsung,
ST Micro, Temic, Toshiba, Zilog
dto.
AMD, Infineon, Intel, Motorola,
NSC, ST Micro, Temic
ARM, Motorola
dto., ARM
AMD, Infineon, Intel, Motorola,
NSC, ST Micro, Temic, ARM
8051, 68HC11
● ●
CodeVisionAVR C-Compiler
a) Lauterbach Datentechnik Trace 32-ICE Compact 8
b) 08104/89430
c) 08104/894349
Trace 32
a ) Ing.-Büro Lehmann
b) 07831/452
c) 07831/96428
a) Logic Technology/
American Arium
b) 0031/77/3078438
c) 0031/77/3078439
US-Software
Grammar Engine
a) Metrowerks
b) 0611/97774-216
c) 0611/97774-162
sonstiges
GUI
● ● ● System-Level Debugger
8 Bit AVR µC, Amel
8 Bit PIC µC, Microchip
Atmel, Infineon, Intel, Motorola,
Oki, Philips, Toshiba, Zilog
AMD, Infineon
AMD, ARM, Hitachi, Infineon,
Intel, Mitsubishi, Motorola, NEC,
Philips, ST, Toshiba
ARM, Atmel, Hitachi, Infineon,
Motorola, NEC, Philips, QualComm, ST/TI
ARM, Atmel, Hitachi, IBM, Infineon,
Lucent, Motorola, QualComm, TI
Microchip
Z 80
●
Intel Pentium, Pentium II/III/IV/
tanium
● Embedded TCP/IP
alle
alle
3rd Party Debug
a.A.
a.A
IDE, C, 56800 assembly
language
IDE, C, Cxx
IDE, C, Cxx
IDE, C, Cxx
IDE, C, Cxx
● pJava, USB, IEEE 1394,
Blue Tooth
68k, PowerPC, x86, ARM,
Strong ARM, SH-3, SH-4, Mips
▼
b) Telefon
c) Fax
a) HSP/Mojo Inc.
a) HSP/Precise Inc.
Emulator
Assembler
Disassembler
Compiler
Linker/Loader
Debugger
Simulator
105
Entwicklungs-Tools
b) Telefon
c) Fax
a) MontaVista Software
b) 089/89337590
c) 089/89337599
a) NEC
b) 0211/6503-588
c) 0211/6503-344
Produktbezeichnung
Hard Hat Linux
Emulator
Assembler
Disassembler
Compiler
Linker/Loader
Debugger
Simulator
sonstiges
● ● ● ● ● ● ● ● GUI, Web-Browser, Java
IE-703002-MC
●
IE-V850E-MCA
●
CPDWAx/NT-CDR-V85X
●
EWEMUL-W9x/NT-CDR-V85X
●
EWESIM-W9x/NT-CDR-V85X
●
78KOS-NS-PCI-Set
● ●
● ● ●
●
● ● ●
●
nur 32 Bit: Motorola, IBM, Intel,
AMD, Mips
NEC
NEC
NEC
NEC
NEC
● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC
tation
78KOS-NS-PCMCIA-Set
● ●
78KO-NS-PCI-Set
● ●
78KO-NS-PCMCIA-Set
● ●
IE-78K4-NS
● ●
IE-784000-R
● ●
Net+OS
Net+LX
● ● ● ● ● ● ●
EMUL 166-PC
● ● ● ● ● ● ● ● ● Embedded Webserver, ICE-
tation
tation
tation
tation
tation
a) Netsilicon
b) 089/9011973
c) 089/90119759
a) Nohau Elektronik
b) 07043/9247-0
c) 07043/9247-18
EMUL-ST 10
EMUL-M16C
● ● ● ● ● ● ● ● dto.
● ● ● ● ●
●
EMUL 8051XA
EMUL 196-PC
● ● ● ● ●
●
● ● ● ● ● ● ●
Code Coverage, Embedded
Webserver, ICE
Code Coverage, ICE-Bondout
ICE-Bondout, Code Coverage
EMUL 296-PC
EMUL 12-PC
● ● ● ● ● ● ●
dto.
EMUL 16/300-PC
● ● ● ● ● ● ●
EMUL 68-PC
EMUL 251-PC
● ● ● ● ● ● ●
a) Nohau Elektronik/
Microtech
Power Pack
a) Panasonic
b) 089/46159-116
c) 089/46159-195
a) PLS
b) 035722/384-0
c) 035722/384-69
PanaX
Infineon, Siemens, ST-Microelectronics, ST 10 alle Derivate,
C 166 alle Derivate
dto.
Mitsubishi, M16C, M3061/62
alle Derivate
Philips 9051XA, G3/S3/C3/H3
Intel 80C196 alle Drivate,
Intel 80C296SA
dto.
Motorola 68HC12 alle Derivate
● ● ● ● ● ● ● ● ICE und BDM Embedded
Webserver, Code Coverage
dto.
ICE, Code Coverage
Motorola 68HC11, alle Derivate
ICE-Bondout, Code Coverage
Intel 8xC151 SN/SB
Intel 8xC251-Fam., 8x930 Ax
8x930 Hx
● ● ● ● ● ● ●
ICE, Code Coverage
Siemens/Infineon, AMD,
Dallas, MHS, Atmel, Intel, Oki,
Philips, Yamaha, Synopsys
● ● ● ● ●
● ● Software, Analysis Tool,
Intel 186/188, Intel 386, Intel/
Code Coverage
AMD 486/NS 486, Intel Pentium,
Intel Pentium II, Intel Pentium III
● ● ● ● ● ●
●
Panasonic
Panasonic
●
● ● ● ● ● ● ●
●
Control 2000
QNX-Echtzeitbetriebssystem
Motorola 68HC16 alle Derivate
Motorola 683xx
● ● ● ● ● ● ●
fast-view88/win, integrierte ● ● ● ● ● ● ●
Entwicklungsumgebung
universal debug engine
106
Net + ARM 15/20/40/50
Net + ARM 15/20/40/50
● ● ● ● ● ●
Bondout, Code Coverage
EMUL 51-PC
a) Prahm
b) 07159/401695
c) 07159/401697
a) QNX Software System
b) 0511/940910
c) 0511/94091199
●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ●
Intel, Siemens
● ● Multimedia-Tools, Software
C16x, C166CBC, C166S,
Infineon, ST10, ST Microelectronics
TriCore (TC10GP, HarrierXT,
TC1775-Audo) Infineon
Intel, Siemens, AMD, Fujitsu
x86, PPC, Mips, ARM, Hitachi
Development Kits (SDK),
GUI, self-hosted Development
Schwerpunkt
●
b) Telefon
c) Fax
a) Raisonance
b) 0033/47/6081816
c) 0033/47/6080997
a) Rutronik/NEC
b) 07231/801-531
c) 07231/801-633
a) Rutronik/Microchip
a) Rutronik/ST Microelectronics
a) Scantec
b) 089/899143-0
c) 089/899143-27
a) Softec
b) 0731/96600-0
c) 0731/96600-23
a) Sorcus Computer
b) 06221/3206-40
c) 06221/3206-66
a) ST Microelectronics
b) 089/46006-0
c) 089/4600675-381
a) Sysgo RTS
b) 06136/9948-0
c) 06136/9948-10
a) Tasking
b) 07152/97991-0
c) 07152/97991-20
a) Technosoft
b) 0041/10/327325500
c) 0041/32/7325504
a) Tektronix
b) 0221/9477-0
c) 0221/9477-230
a) Toshiba
b) 0211/5296-0
c) 0211/5296-400
a) Toshiba/AND Software
a) TQ components
b) 08153/9308-0
c) 08153/9308-134
a) Vector Informatik
b) 0711/139996-0
c) 0711/139996-30
a) Willert Software Tools
b) 05722/9678-60
c) 05722/9678-80
a) Wind River Systems
b) 089/962445-0
c) 089/962445-55
a) Zilog Europe
b) k.A.
c) k.A.
Emulator
Assembler
Disassembler
Compiler
Linker/Loader
Debugger
Simulator
sonstiges
● ● ● ● ● ● ● ● ● Code Compressor
8051, ST6, Smart Cards
78KOs NS-PCI-SET
● ●
● ● ● ●
NEC, 78KOs-Familie
MPLAB-ICE
MPLAB-ICD
ST62 Toolchain
● ●
● ● ●
● ●
● ● ●
● ● ●
● ● ●
ST72 Toolchain
● ● ●
● ● ●
ST9 Toolchain
SXp
● ● ● ● ● ●
Produktbezeichnung
Embedded Systems,
Development Tools
●
Microchip
Microchip
ST62-Familie
ST72-Familie
ST9-Familie
Scenix
● ● ● ● ● ● Toll-Chain
VxWorks/Tornado
●
RTDS
ST6
ST7
ST9
ST10
ElinOS
C-Compiler und IDE von
Raisonance, Realizer
C-Compiler von Hiware,
Cosmic, Echtzeit-Kernel von
CMX, Realizer
Echtzeit-Kernel von CMX
Precompiler für strukturierte
Assemblerprogrammierung
● ●
● Evaluationboard für MAX-PC
● ● ● ● ● ● ●
Actum Realizer
Actum Realizer
● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
Third Parties
integrierte Entwicklungsumgebung
● ● ●
Intel, Hitachi, Motorola, NEC
Sorcus
●
● ● ● ●
MCk2407, kitCPro-SCBL
●
● ● ●
●
mit Anwendungs-Quellcode
●
●
●
Timing+State Analysis, High- a.A.
Level-Language-Support
●
●
●
RTE Model 15
TM Pro Debugger
TM Pro Build Manager
ICE 870
Micropak 870
STK 16x
STK 8xxL
Atmel, Dallas, Infineon, Intel,
Philips
● ●
Toshiba TLCS-870
●
Sorcus
ST
ST
ST
ST
Cross Software, Developments Tools
Logic Analyzer
XA, Smart Cards
Standard-PC-Referent:
Jumptec DIMM PC, Epson
Card PC, Syslogic
Intel, Philips, Mitsubishi,
Motorola, Infineon, Toshiba,
NEC
Texas Instruments,
TMS320LF 2407
a.A.
Toshiba TLCS-900
● ●
●
Toshiba TLCS-870
● ●
EVA Board/Starterkit
EVA Board/Starterkit
●
OSCAN
● ● ● ● ● ● ●
Single-Step
Vision Probe II
● ● ●
● ●
● ● ●
●
Vision ICE II
Diab Data
Z81CE01ZEM
ZDI23200ZPK
● ● ●
Infineon C166, STM, ST10
Motorola PC 8xx
Hitachi, NEC
● Schulung, Tool-Selection,
-Seminar,Installations-Workshop
RTOS Support
Motorola, IBM
Motorola, IBM, ARM, Mips,
Hitachi
dto.
Motorola, Mips, Hitachi
●
● ●
● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ●
●
Eprom Programmer
On-Chip-Debug
Atmel, Fujitsu, Hitachi, NEC,
Infineon, STM, Mitsubishi,
Motorola, Toshiba
Infineon, ST Microelectronics
Zilog
Zilog
Zilog
107
Software und Betriebssysteme
Grafische Embedded-Entwicklungsumgebungen und ...
... kundenspezifische Browser
Bzzz – Sie öffnen die Augen und
sehen mehrere Personen in weißen Kitteln um sich herum
stehen. »Wo bin ich«, fragen Sie
sich. Eine weibliche Person
kommt auf Sie zu und fragt, wie
es Ihnen heute geht. Sie stellt
Ihnen die anderen Personen –
alles Ärzte und Schwestern –
kurz vor. Jetzt wird es Ihnen
wieder bewusst. Sie waren gerade mit dem Auto auf dem Weg zu
Ihrer Tante – ja, da war dieses
andere Auto, welches direkt auf
Sie zukam. Langsam dämmert es
Ihnen: »Aah, ich bin im
Krankenhaus, ich hatte einen
Unfall...«. Sie können sich nur
sehr lückenhaft an einige Dinge
erinnern. Die Schwester lächelt
Sie freundlich an und sagt
Ihnen, dass alles in Ordnung ist.
Sie brauchen Ruhe und müssen
noch einige Tage zur Beobachtung auf der Intensivstation
bleiben. Anschließend werden
Sie auf Station 76 verlegt.
Das eben gezeigte Szenario kann sich für
jeden von uns ereignen – als Autofahrer,
Motorradfahrer, Fahrradfahrer ebenso als
Fußgänger oder Fahrgast in der Bahn.
Natürlich wollen wir hoffen, dass es nicht
passiert, sollte es jedoch zu einem tragischen
Unfall kommen, sind wir auf die schnelle
und zuverlässige Hilfe vor Ort und stationär
im Krankenhaus angewiesen.
Um in der Intensivmedizin und Anästhesie eine optimale Versorgung der Patienten
zu ermöglichen, werden in immer höherem
Maße moderne Technologien eingesetzt. Dieses führt dazu, dass die Arbeit der Pflegekräfte mehr und mehr zu einer dokumentarischen und technischen Tätigkeit wird. Die
Pflegekräfte sind einen nicht unerheblichen
108
Teil ihrer Arbeit mit der Überwachung und
Bedienung von Apparaten wie zum Beispiel
Beatmungsgeräten, Spritzenpumpen, Kreislaufüberwachungsgeräten und so weiter
beschäftigt. Sie werden somit von ihrer
eigentlichen Arbeit, der Betreuung und Pflege der Patienten, immer mehr abgehalten.
Die Anzahl der Geräte pro Intensivpflegeplatz liegt zur Zeit bei 15 bis 20 mit steigender Tendenz. In Zukunft rechnet man in Ausnahmefällen mit bis zu 40 Geräten pro
Intensivpflegeplatz. Eine Pflegekraft hat
dabei in ihrer Schicht zwei Betten zu betreuen, was zur Zeit zirka 30 Geräten und in
Zukunft bis zu 80 Geräten entspricht. Beobachtungen haben ergeben, dass eine Pflegekraft 25 bis 50 Prozent ihrer Arbeitszeit mit
dem Anschluss, der Bedienung, der Kontrolle
der Geräte sowie der Dokumentation verbringt.
Nehmen wir an, Sie entwickeln portable
medizinisch-technische Geräte, die einen
Browser zur Steuerung und zum Zugang der
Patientendaten nutzen. Klingt gut, aber sollen die Pflegekräfte lange und undurchsichtige URLs eintippen? Nein, sie müssen den
Browser so modifizieren, dass die Datenbank
sehr effizient zum Beispiel über Patientennamen durchsucht wird. Dieses dürfte Ihnen
mit einem herkömmlichen Desktop-Browser
kaum gelingen, unabhängig davon, mit wie
wenig Speicherplatz der Browser auskommt,
um in einem Embedded-System zu laufen.
Weiterhin gibt es die Anforderung, ihre
eigenen Designvorstellungen bzw. die des
Kunden umzusetzen. Denken Sie nur an
Internet-Appliances, bei denen viele OEMs
möglicherweise ein und denselben Browser
lizenzieren. Zweifellos möchte natürlich
jeder OEM-Hersteller den Browser seinen persönlichen Vorstellungen anpassen und ihm
sein eigenes »look-and-feel« verleihen. In
Bild 1 sind verschiedene Oberflächen von
Internet-Browsern zu sehen.
Mit der Frage nach der kundenspezifischen
Anpassung eines Browsers kann man jedoch
schnell in ein Wespennest stechen. Vielen
Browsern, Embedded- wie auch DesktopBrowsern, liegt ein monolithisches Design
zugrunde, bei dem jeglicher Browser-Code in
einem einzigen Executable abläuft. Wenn Sie
hier den Browser anpassen – vorausgesetzt
Bild 1. Verschiedene kundenspezifische Versionen von ein und demselben Browser
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
Sie haben den Source-Code lizenziert – stehen Sie vor zwei Auswahlmöglichkeiten:
• Den gesamten Browser neu designen,
indem Sie Ihre Features und Anpassungen
einbauen. Anschließend alle neuen
Erweiterungen sowie den gesamten Browser testen.
• Die Änderungen bei dem Hersteller des
Browsers in Auftrag geben.
Dabei dürfen wir nicht vergessen, dass die
meisten Browser einer ständigen Änderung
und Erweiterung der Hersteller unterliegen,
um mit den schnell wachsenden InternetStandards mithalten zu können. Es wird
aller Wahrscheinlichkeit nach darauf hinauslaufen, dass Sie einen spezifischen
Browser für Ihre Anwendung erstellen. Was
aber passiert, wenn Sie verschiedene Browser
für eine Produktfamilie benötigen oder eine
neue Gerätegeneration auf den Markt bringen wollen?
Um diesen Problemen zu begegnen, gibt
es für den Hersteller von Embedded-Browsern
zum Beispiel die Möglichkeit, das BrowserInterface und die Browser-Engine in zwei
separate Programme zu splitten. So wird eine
Client-/Server-Architektur erreicht. Das
Interface (Client) kann mit der Engine (Server) zum Beispiel über ein GUI-Objekt kommunizieren. Die Engine kann wiederum Status und andere Informationen an das Interface übermitteln. Mit dieser Architektur ist es
ein Leichtes, das Interface zu modifizieren.
Dieses kann jetzt sogar über ein Drag-andDrop-Design-Tool erfolgen, da es nicht nötig
ist, die komplexen Eigenschaften der Browser-Engine zu verstehen.
Die Architektur bietet folgende Vorzüge für
den Entwickler:
• Hohe Zuverlässigkeit: Ganz gleich, wie
häufig das Design des Browser-Interface
geändert wird, es wird immer dieselbe
Browser-Engine genutzt – Labor getestet
durch den Hersteller und bewährt durch
viele verschiedene eingesetzte Applikationen.
• Sinnvolle Auslastung des EntwicklungsTeams: Das Interface kann über ein visuelles Design-Tool entwickelt werden, das
heißt, ein Designer für Benutzeroberflächen kann diese Arbeit erledigen. Programmierer können sich auf die Entwicklung und Erweiterung von Funktionen der
Applikation konzentrieren.
• Mehr Freiraum für Prototyping: Durch den
Aber nicht nur bei medizinischen Geräten
Einsatz eines visuellen Design-Tools kön- ist die Ausfallsicherheit ein wichtiges Kritenen verschiedene Prototypen in sehr kur- rium. Die hohe Zuverlässigkeit der Browserzer Zeit erstellt werden.
Engine wurde bereits angesprochen. Was
• Ein Interface, mehrere Applikationen: aber passiert, wenn über das Interface eine
Durch die Client-/Server-Architektur kann nicht verfügbare Adresse angesprochen wird?
ein Interface für mehrere verschiedene Die oben vorgestellte Browser-Architektur
Applikationen (zum
Beispiel E-Mail-Client,
Help-Viewer etc.) eingesetzt werden.
Außerdem kann ein
einmal erstelltes Interface auch mit neuen und
erweiterten Versionen der
Browser-Engine zusammenarbeiten. Weiterhin
ist es aufgrund der Architektur möglich, das Aussehen des Interface so Bild 2. QNX-Architektur mit »Universal Process Model«anzupassen, dass es (UPM-)Technologie
nicht mehr wie ein herkömmlicher Browser aussieht, jedoch alle bietet auch für andere Appliances wesentliKonventionen beinhaltet.
che Vorteile gegenüber herkömmlichen
Diesen eben beschriebenen Architekturan- Browsern.
satz verfolgt QNX mit seinem EmbeddedAus einem einfachen Grund ist es nahezu
Browser. Das Interface (Client) kommuni- unmöglich, einen Browser mit hundertproziert mit der Browser-Engine (Server) über zentiger Ausfallsicherheit für eine Internetein »GUI Widget PtWebClient«. Die gesamte Appliance zu entwickeln: Es ist nicht mögInterprozesskommunikation zwischen dem lich, einen Internet-Browser auf allen WebClient und dem Server ist in einer Funktion Seiten zu testen. Der Benutzer kann jederzeit
im »Widget PtWebClient« implementiert. Mit auf eine fehlerhafte Web-Seite treffen und der
dem »Photon Application Builder« (PhAB) Internet-Browser »hängt«.
– einem grafischen Drag-and-Drop-DesignSind jedoch Browser-Engine und -InterTool – kann das Embedded-Interface in sehr face voneinander getrennt, kann man diekurzer Zeit entwickelt werden. In Bild 1 sem Problem begegnen. Trifft der Internethaben wir drei vollständig unterschiedliche Browser auf eine fehlerhafte Web-Seite, kann
Oberflächen gesehen, alle verschiedene Ver- ein so genannter Software-Watchdog – ein
sionen desselben QNX-Browsers. Jedes Inter- intelligenter, anwendergeschriebener Mechaface wurde von OEMs – ohne vorherige nismus – automatisch die Browser-Engine
Erfahrung im Schreiben von Internet-Brow- neu starten und dem Interface einen Hinweis
sern – kundenspezifisch angepasst.
auf die fehlerhafte Web-Seite geben. Der
Durch die Architektur von QNX, der »Uni- Benutzer kann so innerhalb weniger Sekunversal Process Model«-(UPM-)Architektur, bei den weiter im Internet surfen und merkt
der alle Prozesse, Treiber und Betriebssystem- nicht einmal, dass die Browser-Engine sodienste als kooperierende Prozesse im spei- eben neu gestartet wurde. Ein Softwarechergeschützten Adressraum ablaufen (Bild Watchdog kann jedoch noch wesentlich
2), erreicht das gesamte Embedded-System mehr. Nehmen wir beispielsweise an, ein
eine extreme Zuverlässigkeit. Speziell bei Treiber ist fehlerhaft. Statt einen vollständimedizinischen Geräten ist dieses nicht ganz gen Reset zu erzwingen, könnte ein Softunerheblich, ist man doch als Patient – gera- ware-Watchdog Folgendes tun:
de auf der Intensivstation – auf die Geräte als • den Treiber einfach neu starten, oder
Lebensretter angewiesen, und wer möchte • den Treiber sowie eventuell dazugehörige
dort schon einen Ausfall des Systems erleben.
Prozesse neu starten.
109
In beiden Fällen kann der Software-Designer genau bestimmen, welche Prozesse
neu gestartet werden sollen. Diese Möglichkeiten werden gerade im Consumer-Appliance-Markt gesucht, wo der Quasi-DesktopStandard für die Zuverlässigkeit von Software
(zweimal pro Tag rebooten und alles ist in
Ordnung) nicht ankommt.
Nach der oben beschriebenen Client-/Server-Architektur der Browser können auch
Media-Player entwickelt werden, sodass das
Interface des Media-Players von der eigentlichen Logik getrennt ist. Es gelten die gleichen Vorzüge für Entwickler (hohe Zuverlässigkeit, sinnvolle Auslastung des Entwicklungsteams etc.) und mit Hilfe dieser Architektur kann der Media-Player dynamisch
neue oder erweiterte Mediaformate unterstützen. Wenn der Benutzer zum Beispiel ein File
– codiert mit einem neuen Multimedia-Format – abspielt, kann der Media-Player automatisch die benötigte Komponente herunterladen und starten. Dieser Vorgang würde für
den Benutzer transparent ablaufen, das
heisst, es ist nicht nötig, den Media-Player
manuell neu zu starten oder neue Kompo-
nenten zu installieren. Durch die »Universal
Process Model«-(UPM-)Architektur von QNX
wird dieses erst ermöglicht. Bei herkömmlichen Betriebssystemarchitekturen muss
nach der Installation einer neuen Komponente oder nach einem Upgrade in der Regel
erst das gesamte System neu gestartet werden.
Dieses ist für den Benutzer selbstverständlich
nicht mehr transparent. Wie wir gesehen
haben, unterstützt das UPM eine automatische Wiederherstellung nach Software-Fehlern. Es verfügt aber über eine Anzahl weiterer eigener Features, durch die die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Embedded-Systemen noch erhöht wird. Kernel-Faults werden durch das UPM praktisch beseitigt.
Weiterhin gehören ein schnelles Austauschen
sowohl der Hardware als auch der Software
sowie die Möglichkeit Komponenten der
Anwendung über multiple CPUs zu verteilen
zu den Vorzügen. QNX unterstützt Multitasking, schnelle Kontextumschaltung und prioritätsgesteuertes, verdrängendes Scheduling.
Beim UPM besitzt jedes Modul einen linearen virtuellen Adressraum, der mit 0
beginnt, sodass der Binär-Code jeder unver-
änderten Anwendung sowie jedes unveränderten Treibers, Betriebssystemmoduls und
Protokoll-Stacks wiederverwendbar ist. Das
Ergebnis: Bei den meisten Code-Änderungen
müssen nur die betroffenen Module getestet
werden, nicht die komplette Software-Suite.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es
einfach ist, das Interface eines Browsers,
Media-Players etc. anzupassen, wenn die
oben vorgestellte Client-/Server-Architektur
verfolgt wird. Wir haben gesehen, wie einfach
sich ein Produkt von anderen differenzieren
kann, obwohl dieselbe Software-Suite
zugrunde liegt. Selbst das Photon-microGUI
– ein echtes Windowing-System – ist kaum
größer als die limitierten Grafikbibliotheken
anderer
Echtzeitbetriebssystemanbieter.
Folglich bietet es für die begrenzten Speicherbedingungen einer Appliance die gleichen Anwendervorteile wie ein Desktop-GUI.
(Matthias Stumpf,
QNX Software Systems/rk)
QNX Software Systems
☎ 05 11/94 09 10
Kennziffer 700
Software-Design für Embedded-Systeme mit der UML und C
UML-basierendes Software-Design und Embedded-EchtzeitSysteme – ein Widerspruch? Nein. Moderne Entwicklungswerkzeuge,
die dem Stand der Technik entsprechen, basieren heute auf dem
Konzept des visuellen Programmierens. Praktisch jeder
professionelle Programmierer ist mit dem Umgang mit visuellen
Programmierwerkzeugen vertraut. Doch visuelles Programmieren
bedeutet einiges mehr als nur ein visuelles Entwicklungswerkzeug
zu nutzen. So müssen detaillierte Design-Diagramme direkt in
Programmcode umgesetzt werden können. Das dürfen dabei nicht
einfach irgendwelche Fluss- oder Design-Diagramme sein, nein es
müssen alle Aspekte des zu produzierenden Systems eindeutig
dargestellt werden können. In Embedded-Systemen hat sich heute
die standardisierte »Unified Modeling Language« (UML) als
Design-Methodik etabliert. Hochschulabsolventen lernen die UML
schon in ihrer Ausbildung kennen.
110
Die UML stellt ein Instrumentarium
visueller Modellierungstechniken bereit, mit
denen sich ein Embedded-Software-System
in eindeutiger Weise beschreiben lässt. Die
erzeugten Ansichten beschreiben die Architektur, das Systemverhalten und das
Zusammenwirken der Elemente des entworfenen Systems. Sind solche Ansichten erst
einmal erstellt, kann man High-Level-Code
oder ablauffähige Programme erzeugen, die
das Software-Design korrekt widerspiegeln.
Mit geeignetem Software-Support lassen sich
sogar Veränderungen am Design, die durch
manuelle Kodierung entstehen, nachträglich
wieder in die Modelle zurückführen.
Die UML ist eine grafische Darstellung und
Syntax für die Beschreibung von Systemen,
Subkomponenten und deren Zusammenwir-
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
ken. Es ist insofern eine visuelle Sprache, als
es die involvierten Aspekte visuell vermittelt.
Doch für sich allein gesehen hilft es Programmierern nicht beim Schreiben von Programmen, da es eine visuelle Modelliersprache und keine visuelle Programmiersprache
ist. Die Arbeit mit UML ist wie das Schreiben
von Programmen in C, ohne dann einen
Compiler zu benutzen. Der C-Code ist eigentlich nur das »Modell«der Software, das selbst
erst durch Compilierung implementiert wird.
Rhapsody ist ein UML-Editor, ein UMLCompiler und ein UML-Debugger, vereint in
einer integrierten Entwicklungsumgebung,
mit der der Prozess des Zeichnens von
Design-Diagrammen über die Codegenerierung und Compilierung bis hin zum DesignLevel-Debugging automatisiert werden kann.
Erst mit einem derartigen Werkzeug wird
die UML für das Design und die Entwicklung
von Embedded-Systemen richtig nützlich.
Ein Hauptziel dieses Werkzeugs besteht darin, die Modellierung und das Programmieren zu äquivalenten Tätigkeiten zu machen.
Wenn man ein UML-Modell entwickelt, dann
hat man zugleich auch ein Programm
geschrieben, das dieses Modell implementiert. Design- und Entwicklungswerkzeug
verschmelzen zu einem Tool.
Der UML-Editor besteht aus einem Editor
für die unterschiedlichen UML-Diagrammtypen wie Anwendungsfalldiagramme (UseCase-Diagramme), Ablaufdiagramme (Sequence-Diagramme), Objektmodelldiagramme, Zustandsdiagramme (Statecharts) und
Aktivitätsdiagramme. Der Editor kombiniert
diese Diagramme zu einem Modell und sorgt
für Konsistenz der verschiedenen Ansichten
beziehungsweise Darstellungsarten. Man
kann das ganze Modell inspizieren oder es
automatisch auf Konsistenz und syntaktische
Korrektheit hin überprüfen lassen.
Dazu muss keine neue Programmiersprache erlernt werden. Die UML ist lediglich eine
grafische Notation die die Architektur und das
Systemverhalten wesentlich anschaulicher
und verständlicher beschreibt als das mit textuellen Beschreibungen möglich wäre. Die
Rhapsody-Umgebung erlaubt als Aktionssprache C, C++ oder Java. Das bedeutet, dass alle
auszuführenden Aktionen und alle bewertbaren Bedingungen in den Diagrammen direkt
in C, C++ oder Java formuliert und zum
Bestandteil des generierten Codes werden.
Doch das alleine reicht noch nicht, um
lauffähige Applikationen zu generieren. Der
Editor liefert daher ein komplettes RealtimeFramework (im Quellcode), welches für die
nahtlose Anbindung an gängige Echtzeitbetriebssysteme und deren Entwicklungsumgebungen sorgt.
werden, Vererbung ist aber ausgeschlossen.
Ein Beispiel in UML und C: Ein Timer-Objekt
soll die Aufgabe übernehmen, die Zeit zu verwalten. Es hat die Integer-Attribute »minutes« und »seconds« und Methoden wie die
Operationen tick() und reset(). Die reset()Operation dient dazu, die Zeit auf 0 zurück-
Das erstellte UML-Design kann grafisch animiert werden
Das bedeutet, dass ablauffähige Anwendungen für das Target-System direkt aus dem
UML-Entwicklungswerkzeug heraus plattformspezifisch compiliert, in das Target-System geladen, dort ausgeführt und über eine
integrierte Schnittstelle auf dem Entwicklungs-Host grafisch in UML-Notation
animiert werden können.
Die UML sieht in ihren objektorientierten
Konzepten unter anderem Dinge wie Vererbung (Inheritance) und Generaliserung vor.
Die Verwendung von virtuellen Klassen und
Mehrfachvererbung haben dabei den Ruf,
mit besonders intensivem und nicht vorhersehbarem Speicherverbrauch verbunden zu
sein. Alleine diese Eigenschaft lässt sich
meist nicht mit den sehr begrenzt verfügbaren Ressourcen in Embedded-Systemen verheiraten. Die Programiersprache C kennt
keine Vererbung.
Rhapsody in C erlaubt die Entwicklung
von objektbasierender Software. Das heißt,
Objekte mit Attributen und verbunden Operationen können definiert und verwendet
zusetzen, die tick()-Operation soll die Zeit im
Sekundentakt inkrementieren. In der UML
wird dafür ein Objektmodelldiagramm
erzeugt, das ein einzelnes Objekt mit dem
Namen Timer, den Attributen minutes und
seconds und den public-Operationen tick()
und reset() darstellt.
In C++ würde daraus eine Klasse erzeugt.
In C kann eine Struktur verwendet werden,
sodass der Code folgendermaßen aussieht:
struct Timer_t {
int seconds;
int minutes;
}:
void Timer_tick(struct
Timer_t* const me);
void Timer_reset(struct
Timer_t* const me);
Die Attribute sind in der Struktur vom Typ
Timer_t enthalten, die Operationen, die auf
die Attribute des Objekts zugreifen dürfen,
erhalten den Objektnamen und einen UnterElectronic Embedded Systeme 11/00
111
strich vor den Namen der Operation gestellt.
Das war fast so zu erwarten. Doch da ist noch
ein Argument vom Typ Zeiger auf die Struktur des Objekts mit dem Namen me. Dieser
me-Zeiger wird nur dann benötigt, wenn
mehrere Timer_t-Objekte existieren und festgelegt werden muss, auf welches Timer-Objekt
die Operationen tick() und reset() zugreifen
sollen. Der me-Zeiger ist vergleichbar mit dem
this-Zeiger in C++, nur wird der this-Zeiger
einer Klasse vom C++-Compiler automatisch
erzeugt und übergeben, jedoch sodass er für
den Programmierer nie sichtbar wird.
Eine globale statische Instanz des Objekts
kann einfach direkt definiert werden:
struct Timer_t Timer;
C++ sieht einen Konstruktor und einen
Destruktor vor, um Objekte zu initialisieren
beziehungsweise zu deinitialisieren. In C
wird (um Verwechslungen zu vermeiden)
eine Init()- und eine Cleanup()-Operation
zum jeweiligen Objekt definiert:
void Timer_Init(struct
Timer_t* const me);
void Timer_Cleanup(struct
Timer_t* const me);
In C++ würde man die Funktionen new()
und delete() aufrufen, um dynamisch
Instanzen zu erzeugen oder zu zerstören. Die
Funktion new() holt Speicher vom Betriebssystem und ruft dann automatisch den Konstruktor des Objekts, delete() ist die Umkehroperation. In C werden die Funktionen Create() und Destroy() erzeugt und bilden so dieses Verhalten nach:
struct Timer_t * Timer_
Create() {
struct Timer_t* me
= (struct Timer_t *)
malloc(sizeof(struct
Timer_t));
Timer_Init(me);
return me;
}
void Timer_Destroy(struct
Timer_t* const me) {
Timer_Cleanup(me):
free(me);
}
112
Die reset()-Operation des Objekts Timer
wird folgendermaßen implementiert:
void Timer_reset( struct
Timer_t* const me ) {
me->seconds=0;
me->minutes=0;
}
Damit ist die Operation allerdings vergleichbar einer public-Operation in C++.
Soll der Zugriff von außen auf diese Funktion verhindert werden, so kann in C ein Verhalten, das mit private Operationen in C++
vergleichbar ist, erreicht werden. Dazu wird
die Funktion nicht in der Spezifikation
(Headerdatei timer.h) deklariert, sondern als
static-Funktion in der Implementierung
(timer.c) definiert. Da die Operation damit
nur noch lokal im Objekt bekannt ist, kann
auch auf den vorangestellten Objektnamen
verzichtet werden:
static void reset( struct
Timer_t* const me ) {
me->seconds=0;
me->minutes=0;
}
In Embedded-Designs mit eng begrenzten
Memory-Ressourcen soll typischer Weise auf
jeglichen Overhead verzichtet werden. 16Bit-Mikrocontroller müssen oft mit wenigen
KByte-OnChip-RAM auskommen. Das System
soll trotzdem Objekt basierend designt werden.
Da die meisten Objekte in kleinen Embedded-Systemen nur einmalig vorkommen,
müssen sie nicht dynamisch instanziert werden. Ja es kann sogar festgelegt werden, dass
nur eine Instanz im System existieren darf.
In der UML kann diese Objekteigenschaft
durch das Stereotype Singleton definiert werden. Damit kann die reset()-Operation weiter vereinfacht implementiert werden:
static void reset() {
Timer.minutes=0;
Timer.seconds=0;
}
Der Zeiger auf das Objekt wird nicht mehr
benötigt, da es ja nur einmalig global existiert. Die Adresse der Struktur kann zur Com-
pilier-Zeit berechnet und im Code abgelegt
werden. Auch die Stack-Operation zur Übergabe der Objektadresse im me-Zeiger entfällt
ersatzlos, da die Attribute direkt referenziert
werden. Optimaler kann diese Objektoperation auch manuell nicht codiert werden.
Man kann mit einem Objekt schon eine
Menge erreichen. Doch modular, wartbar und
wiederverwendbar werden Software-Systeme
erst, wenn man sie aus mehreren Objekten
zusammensetzt, die miteinander agieren.
Damit zwei Objekte kommunizieren können,
muss eine Art von Beziehung zwischen ihnen
existieren. Im Beispiel soll das Timer-Objekt
die show()-Operation eines Display-Objekts
aufrufen können. Da nur der Timer die Display-Operationen kennen muss und nicht
umgekehrt, ist eine gerichtete Assoziation
vom Timer zum Display die geeignete Beziehung.
Dieser Beziehung muss eine namentliche
Regel wie itsDisplay und eine Multiplizität
zugeordnet werden, um festzulegen, mit wievielen Displays der Timer kommuniziert,
hier mit einem.
Diese gerichtete einfache Assoziation kann
mit einem Zeiger implementiert werden:
struct Timer_t {
int seconds;
int minutes;
struct Display_t *
itsDisplay;
};
Wäre die Multiplizität größer als 1, könnte
ein Array von Zeigern verwendet werden, bei
einer unbestimmten Vielzahl würde man
eine verkettete Liste verwenden.
Der Aufruf der show()-Operation des Display-Objekts aus dem Timer-Objekt heraus
wird für obigen Fall (keine Singleton-Objekte) folgendermaßen codiert:
Display_show
( me->itsDisplay,
me->minutes,
me->seconds );
In der UML kann das Verhalten von Objekten zum Beispiel mit Zustandsdiagrammen
(Statecharts) beschrieben werden. Im Beispiel soll die tick()-Operation des TimerObjekts mit einer Zykluszeit vom 1000 ms
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Boarddesign
Systemdesign
aufgerufen werden: In jedem Schleifendurchlauf könnte beim Betreten des on-States die show()-Operation des Display-Objekts
aufgerufen werden, um die aktualisierte Zeit
auch darzustellen. Die UML sieht vor, einem
State separate Aktionen »on entry«, »on exit«,
oder Reaktionen »in state« zuzuordnen.
Die Abbildung einer derartigen Konstruktion ist deutlich komplexer und erfordert den
Einsatz von weiteren Verwaltungsstrukturen
und zugehörigen Operationen. Diese sind im
Real-Time-Framework definiert und umgesetzt. Dort erfolgt auch die Abbildung auf das
API zum darunter liegenden RTOS (RealTime-Operating-System). Die Umsetzung
von Statecharts mit Behandlung von Timern
wird mit folgender Struktur ermöglicht:
struct Timer_t {
RiCReactive
ric_reactive;
int seconds;
int minutes:
struct Display_t *
itsDisplay;
enum Timer_Enum{
Timer_RiCNonState=0,
Timer_on=1 }
rootState;
};
Das Real-Time-Framework enthält ein reaktives Objekt, das der Timer-Struktur hinzugefügt wird, um auf Timeouts und Events zu warten. Immer wenn dann ein Timeout oder ein
Event auftritt, wird der zum Statechart generierte Event-/Timeout-Dispatcher aufgerufen:
static void dispatchEvent
(void * const me,
short id) {
switch (me->rootState) {
case Timer_on:
{
if(id = = Timeout_
id {
tick(me);
me->rootState =
Timer_on;
RiCTask_sched
Tm( &me->ric_
reactive,
1000 );
}
break;
};
default;
break;
}
}
Der generierte Code ist dabei vollkommen
betriebssystemunabhängig, da Aufrufe von
RTOS-spezifischen API-Funktionen in der
Framework-Bibliothek gekapselt werden.
Somit ist der Code sogar auf einer Host-Entwicklungsplattform wie Windows lauffähig.
Die FrameWork-Bibliothek wird zudem im
Quellcode mitgeliefert und kann bei Bedarf
selbst angepasst werden.
Die UML definiert Events zur Beschreibung
asynchroner Ereignisse, auf die ein reaktives
Objekt reagieren kann. Um ein deterministisches Verhalten zu erzeugen, ist es aber auch
möglich, Events synchron zu generieren. Um
die Behandlung von externen asynchronen
Events anschaulich darzustellen, wird das
Zustandsdiagramm des Timer-Objekts nochmal erweitert.
Das Timer-Objekt wird sich jetzt nach der
Initialisierung zunächst im off-Zustand
befinden und dort entweder auf den Event
evStartStop oder den Event evReset reagieren.
Wird der Event evStartStop empfangen, so
wechselt der Timer vom off- in den onZustand und ruft dort mit einer Zykluszeit
von 1000 ms die Timer tick()-Operation.
Wird im on Zustand der evStartStop empfangen, so wechselt der Timer zurück in den offZustand. In jedem der beiden Zustände führt
der Event evReset zum Aufruf der reset()Operation und zum Übergang in den offZustand.
Auch hier wird das Framework zur
Behandlung der Events benötigt. Um den
Event zum Timer-Objekt senden zu können,
wird folgender Code in einem anderen Objekt
(zum Beispiel in einem Button-Objekt mit
einer gerichteten Assoziation zum Timer,
Regelname itsTimer) aufgerufen:
CGEN( me->itsTimer,
evStartStop() );
In der Tat kann der Code für das TimerObjekt automatisch generiert werden. Im
praktischen Umgang können für die meisten
Modelle zwischen 65 und 90 Prozent des
Codes automatisch generiert werden. Die verbleibenden 10 bis 35 Prozent muss weiterhin
der Programmierer manuell erstellen. Im
behandelten Timer-Objekt sind das die
Implementierung der tick()- und reset()Funktion und der Aufruf der Funktionen an
den Transitionen.
Der Code für die Objekt-Datenstruktur, die
Spezifikation der Operationen, der Rahmen
für die Implementierung der Operationen,
die Pointer für Beziehungen zu anderen
Objekten und die Includierung der Spezifikation relevanter anderer Objekte sowie
makefiles wird für den Entwickler automatisch, fehlerfrei und reproduzierbar generiert.
Der vom Entwickler manuell editierte Code
wird mit im Rhapsody-Projekt-Repository
gespeichert und verwaltet.
Um sicherzustellen, dass das erstellte UMLDesign fehlerfrei ist und sich so verhält wie
ursprünglich spezifiziert, können die Designs
grafisch animiert werden. Dazu wird der
generierte Code auf Knopfdruck automatisch
so instrumentiert, dass die Animation auf
dem Entwicklungs-Host den aktuellen
Zustand der Applikation im Zustandsdiagramm, den Wert aller Attribute im Browser
und den sequenziellen Abauf aller Aktionen
im Sequenzdiagramm darstellen kann. Das
ermöglicht eine frühe Validierung und einen
Test des Systemverhaltens auf Design-Ebene,
lange bevor Details codiert und HardwareProtoypen gebaut werden.
Die UML ist nicht nur geeignet, um
Emdedded-Systeme zu modellieren und zu
codieren. Mit dem Tool steigt durch die Möglichkeit der frühen Validierung und der nahezu kompletten Applikationsgenerierung auch
die Produktivität der Software-Entwickler
erheblich. Das Software-Design und die
Applikationsentwicklung werden in einem
durchgängigen Prozess integriert, das erstellte Design wird ein Hauptbestandteil des
erstellten Programmcodes. Ganz nebenbei
lässt sich aus dem Tool heraus auch die komplette Software-Dokumentation vollkommen
automatisch erstellen. Und die beschreibt
garantiert die aktuelle Software-Version.
(Martin Stockl, I-Logix/rk)
I-Logix
☎ 0 81 06/37 96 60
Kennziffer 702
113
Echtzeitunterstützung
mit OSEK-Laufzeitkern
Die PIC18CXXX-Architektur
von Microchip Technology wird
unterstützt von der Entwicklungsumgebung Real-Time Architect
von Realogy. Sie bietet einen voll
preemptiven Kern (SSX5), Multitasking sowie die dazugehörigen
Entwicklungswerkzeuge. SSX5
weist einen Speicherbedarf auf
von bis zu 1,6 KByte ROM und
300 Byte RAM. Weiterhin bietet
SSX5 vollpreemptiven Scheduling, Echtzeitanalyse und -optimierung sowie eine Reihe optionaler anwendungsspezifischer
Entwicklungs-Tools wie OSEKUnterstützung für EmbeddedEntwicklungsprojekte im Automobilbereich. Das Echtzeit-Tasking-Modell erlaubt eine SingleStack-Implementierung. Die Ent-
114
wicklungsumgebung stellt eine
Tool-Suite für die Analyse des
Zeitverhaltens und der Optimierung auf Basis des Time-Compilers zur Verfügung. Der TimeCompiler stellt sicher, dass die
Anwendung in Bezug auf das
Zeitverhalten voll analysiert und
optimiert ist. Die Antwortzeiten
der Tasks im Worst-Case-Fall
sowie die aller Interrupt-ServiceRoutinen werden mit ihren Deadlines verknüpft. Der Compiler
weist auch auf den zeitlichen
Spielraum hin, um den eine
Deadline eingehalten oder verpasst wird. ● rk
Realogy
☎ 00 44/19 04 43 51 29
Kennziffer 704
Visualisierung
des Prüfvorgangs
Die Programmier-Software
VCWin von Vision & Control
erhält mit der Version 2.0 ein
neues Outfit und einen erweiterten Funktionsumfang. Außer
den Dialogen zur Bedienung der
Pictor-Befehle wie DataMatrixCode, Zeichenerkennung, Mustersuche und Roboterkommunikation erscheint bei Programmstart eine Anwenderoberfläche und die Programmieroberfläche ist nur mit Passwort
zu erreichen. Dem Anwender
steht damit eine Möglichkeit
zur Visualisierung des laufenden Fertigungs- oder Prüfvorgangs anhand der vom Pictor
gesendeten Daten offen. Der
Programmierer kann auf eine
Objektverwaltung zurückgreifen und das Anlernen der
Antastgeometrien ohne Anschluss einer Kamera in einem
Simulationsfenster ausführen.
Für den Programmtest werden
die aktuellen Werte der Geometrieelemente angezeigt. Mit Hilfe des optional einstellbaren
TCP/IP-Protokolls ist die Realisierung von ferngewarteten Systemen möglich. ● rk
Vision & Control
☎ 09 31/27 59 74
Kennziffer 706
C/C++-Bibliotheken
Die C/C++-Bibliotheken von
Dinkumware hat QNX in seine
Echtzeitplattform integriert. Die
Libraries sind zu den ANSI- und
ISO-Standards kompatibel und
werden derzeit für den C99-Standard überprüft. Der Quellcode
für die Bibliotheken wird von
Dinkumware geschrieben, sodass keine Auseinandersetzun-
gen um Urheberrechte zu
befürchten sind. Entwickler stehen damit POSIX-kompatible
APIs sowie eine Multithread-Programmierumgebung zur Verfügung. ● rk
QNX
☎ 0511/94 09 10
Kennziffer 708
Produkte
Bildverarbeitung
unter Linux
Die Software-DevelopmentSuite LV-SDS von Leutron ist jetzt
auch für Linux verfügbar. Das
Entwicklungspaket bietet volle
Treiberunterstützung für die PicPort-PCI-Framegrabber und das
Standalone-Bildverarbeitungssystem PentiCam. Mit den enthaltenen Bibliotheken und Tools
lassen sich Applikationen mit
Echtzeitanforderungen an die
Bildaufnahme und -verarbeitung realisieren. Ein Treiber für
die Bildauswertebibliothek Halcon von MVTec bietet SoftwareLösungen für Anwendungen der
Bildanalyse. ● rk
Leutron
☎ 0 75 31/5 94 20
Kennziffer 710
SS7-Quellcode
Die Protokoll-Software »Signaling System 7« (SS7) von Telenetworks (Vertrieb: N.A.T.)
beschreibt einen internationalen
Standard, der im Aufbau von
Daten, Sprache und Videoeinsatz
benutzt wird. Die Software enthält alle Kernelemente von SS7,
einschließlich des »Message
Transfer Part« (MTP-2 und MTP3), »Signaling Connection Control Part« (SCCP), »ISDN User
Part« (ISUP) und das »Transac-
tion Capabilities Application
Part« (TCAP). Auf der Basis der
Unifying-Architecture von Telenetworks kann die Software mit
anderen Signalisierungsprotokollen einschließlich ISDN, ATM,
Frame-Relay, R2 und VoIP kombiniert werden. Das Programm ist
modular aufgebaut. ● rk
Die Bildanalyse-Software Global Lab Image/2 von Data Translation ist ab sofort in der Version
2.5 erhältlich. Die Software
unterstützt die neusten Framegrabber-Karten von Data Translation, einschließlich der DT3130- und DT-3154-Serie, und
bietet zusätzliche Mess- und Auswertefunktionen. Mit dem AVICapture-Tool lassen sich VideoClips direkt von einem Framegrabber erfassen und auf Festplatte speichern. Ein AVI-Player
erlaubt das Abspielen und Selektieren einzelner Bilder. Auch der
Import von Twain-Bildern zum
Beispiel von Scannern und Digi-
talkameras ist möglich. Die
Bibliothek wurde mit Analyseund Filter-Tools erweitert: Der
Anwender kann auf mehr als 40
neue Messfunktionen und über
20 zusätzliche Filteroperationen
zurückgreifen. Die Software läuft
unter Windows 98, NT und 2000.
Das Paket unterstützt 23 verschiedene Bildformate und lässt
sich als interaktives Analysewerkzeug oder als objektorientierte
Programmierumgebung einsetzen. ● rk
Data Translation
☎ 0 7142/9 53 10
Kennziffer 716
Praxisorientierte Tool-Box
N.A.T.
☎ 0 22 41/3 98 90
Kennziffer 712
Navigationssystem
Die Applikations-Software auf
WindowsCE-Basis
»Tegaron
Scout« von 3Soft ist für das
dynamische Off-Board-Navigationssystem der Firma Tegaron
konzipiert. Ein Merkmal dieser
Telematiklösung ist, dass ein
Off-Board-Server die optimale
Reiseroute unter Berücksichtigung der aktuellen Verkehrssituation berechnet. Zum Ein-
Software für Bildanalyse
satz kommen dabei ein PocketPC auf WindowsCE-Basis, ein
Handy und ein GPS-Empfänger.
Die Routenführung erfolgt
sowohl via Sprachausgabe als
auch optisch über das PDA-Display. ● rk
3Soft
☎ 0 91 31/7 70 12 06
Kennziffer 714
Mit der Tool-Box »Daedalus
X-ray« bietet Data Translation
eine praxisorientierte Sammlung mit 32-Bit-ActiveX-Controls
für die Messtechnik und Prozessvisualisierung an. Die Software
ergänzt gängige Programmierumgebungen wie beispielsweise
Visual Basic, Visual C++, Visual
Java oder Delphi. Die Bibliothek
ist Windows-2000-kompatibel
und beansprucht wenige MByte
an Speicherkapazität. Die in
Assembler optimierten Funktionen lassen sich in eigene Pro-
gramme integrieren und von
OEM-Kunden als Basis für maßgeschneiderte Applikationen
nutzen. Der integrierte OPCClient ermöglicht die Anbindung
unterschiedlicher HardwareKomponenten wie beispielsweise
OPC-fähige
Feldbussysteme
sowie die Kommunikation mit
unternehmensweiten Datenbanken. ● rk
Data Translation
☎ 0 71 42/9 53 10
Kennziffer 718
115
Portable Embedded-GUI
116
Die ereignisgesteuerte, objektorientierte C++-GUI-Bibliothek
RTPEG-32 von On Time ist für
das On-Time-Echtzeitbetriebssystem RTOS-32 für x86-Embedded-Systems ausgelegt. Mit der
Bibliothek können professionelle
Benutzerschnittstellen implementiert werden, die der Oberfläche von Windows 95 entsprechen
oder auch maßgeschneidert sind.
Treiber für VGA und SVGA/VESAGrafikkarten werden mitgeliefert. Die Library enthält einen
vollständigen Satz von Kontrollelementen, deren »Look-andfeel« dem von Windows 95 entspricht. Es gibt vordefinierte
Klassen für Schaltflächen, Bitmaps, Check-Boxes, Rollbalken,
Menüs, Progress-Bars etc. In dem
verwendeten ereignisgesteuerten
Programmmodell sind die
Bedienelemente einer Anwendung typischerweise C++-Klassen, die von vordefinierten
RTPEG-32-Klassen abgeleitet
werden. Solche abgeleitete Klas-
Bedienelemente zu bearbeiten.
Treiber für VGA für 16 Farben
und für 8, 16 und 32 Bit Farbtiefe
und beliebiger Bildschirmauflösung werden mitgeliefert.
Die Treiber benötigen VGA-kompatible Hardware oder VESA/
BIOS-Unterstützung. Der Quelltext der Treiber ist verfügbar, sodass eine Anpassung an spezielle
Video- und LCD-Hardware möglich ist. Jedes Zeigegerät, das mit
der Microsoft-Mouse kompatibel
ist, wird unterstützt, so beispielsweise auch die meisten Touchscreens. Die Anwendungen können aber auch mit nur der Tastatur bedient werden, falls eine
Maus oder ein anderes Zeigegerät nicht zur Verfügung steht. Die
Bibliothek maskiert nie Interrupts, alle Operationen sind zu
jeder Zeit unterbrechbar. Die
Echtzeitleistung wird dabei
nicht beeinträchtigt. Wahlweise
wird das Echtzeit-MultitaskingSystem RTKernel-32 unterstützt.
Mehrere Tasks können gleichzei-
sen können Methoden wie zum
Beispiel Draw() oder Message()
ersetzen, um ein bestimmtes Layout zu implementieren oder um
Messages eines Eingabegeräts,
einer anderen Task oder anderer
tig Bildschirmausgaben machen.
Sämtliche erforderliche Synchronisationen werden durchgeführt.
Mit dem integrierten WindowsBuilder lassen sich grafische
Objekte, zum Bespiel Bitmaps,
Schriften oder Fenster anlegen.
Es wird der C++-Quellcode
erzeugt, der alle definierten
Fenster initialisiert und alle definierten Messages verarbeitet.
Zusätzliche Hilfsprogramme
für spezielle Schriften und zur
Konvertierung von .BMP-,
.GIF- und .JPEG-Bildern in
einzubindende C++-Quelltext-Konstanten werden mitgeliefert. ● rk
On Time
☎ 040/2 27 94 05
Kennziffer 720
Verbesserte
Imaging-Library
Die Version 6.1 der MatroxImaging-Library (MIL) von
Matrox (Vertrieb: Rauscher) verfügt über eine allgemeine API,
welche die gesamte Hardware
von Matrox unterstützt – einschließlich des Orion-Framegrabbers und des MeteorII/1394-Adapter-Boards.
Die
Bibliothek umfasst eine Reihe
von intuitiv und leicht verwendbaren Funktionen. Die Programmierumgebung kann ausgewählt werden: C/C++ oder ActiveX für Windows 98, NT 4.0 und
2000. Der JPEG-Software-Codec,
der die standardmäßige (verlustbehaftete) oder verlustfreie Kompression/Dekompression von
monochromen und RGB-Farbbildern ausführt, arbeitet jetzt
laut Hersteller 400-mal schneller
als in der Vorgängerversion und
bietet darüber hinaus mehr Flexibilität und Bildtreue. Bei ent-
sprechender Hardware-Ausstattung sind zerstörungsfreie grafische Overlays über dem LiveVideo möglich ohne Beteiligung
der CPU, wodurch Bildstörungen
während der Live-Videowiedergabe beseitigen werden. Zusätzlich
umfasst die Version 6.1 neue
Symbologien im Strichcode- und
Matrixcode-Modul – Datamatrix
(ECC200), PDF417, BC412 und
Codabar. Für die Anwendungsentwicklung unter Windows gibt
es im Bundle mit ActiveMIL, ActiveX Controls für das Management von Bilderfassung, -transfer, -verarbeitung, -analyse und
-anzeige. ActiveMIL kann in
die Microsoft-Visual-Basic- oder
Visual-C++-Entwicklungsumgebung integriert werden. ● rk
Rauscher
☎ 0 8142/4 90 45
Kennziffer 722
Electronica
PCI/CPCI-Buserweiterung:
sieben zusätzliche Slots
mehr als genug ist. Für kleinere
Abstände sind auch Rundkabel
mit 0,7 oder 2 m Länge lieferbar.
Die Verbindung zum Host-System wird mit einer Systembridge
hergestellt, die im RELIAspan-
System in einen Systemsteckplatz eingesteckt wird. ● pa
Meilhaus Electronic
☎ 089/8 90 16 60
Kennziffer 800
Support für
NEXUS-Standard
Nach wie vor sind Steckplätze
in PCI-Rechnern knapp, und
über mehr als vier freie Plätze
kommt kaum ein Rechner hinaus. Bei Datenerfassung oder
Steuerungsaufgaben in der
industriellen Mess- und Prüftechnik bzw. zur Automatisierung, Simulation oder beim Testen werden aber meist viele
Kanäle benötigt. Damit es hierbei nicht zu Engpässen beim
Erfassen von Messwerten
kommt, weil nicht alle benötigten Messkarten in Betrieb
genommen werden können,
offeriert Meilhaus mit OMNIspan und RELIAspan Systeme,
die zusätzlich sieben Slots in
einem externen Gehäuse bieten,
ohne dass ein weiterer Rechner
benötigt wird. Das Gehäusesystem OMNIspan ist für 32- oder
64-Bit-PCI-/CompactPCI-Systeme ausgelegt. Für eine Erweiterung des Standard-PCI-Busses
ist es als Komplettsystem-Kit
(OS-PR107) erhältlich. Im Lieferumfang enthalten sind das
19-Zoll-Gehäuse mit zwei Ventilatoren und Netzteil, PCI-HostKarte, Backplane mit integriertem Controller, 2-m-Verbindungskabel sowie ein Handbuch.
Es kann aber auch eine
gemischte Konfiguration, beste-
hend aus einer Kombination von
Standard-PCI- und CompactPCI-Bus-Steckplätzen, realisiert
werden. Hierfür gibt es Einzelkomponenten, mit denen sich
ein System zusammenstellen
lässt. Zur Erweiterung von CompactPCI-Systemen dient das
RELIAspan. Es ist als CompactPCI-System mit sieben freien
Steckplätzen konzipiert, und
zwar in einer 3- oder 6-HE-Version. In den RELIAspan-Gehäusen sind zu sicheren Versorgung
zwei redundante Stromversorgungen eingebaut, die unter
Spannung ausgetauscht werden
können (hotswapable). Ebenso
sind alle Steckplätze des System
bereits nach den neuen HotswapSpezifikationen der PICMG-UserGroup ausgeführt, sodass auch
Messkarten – sofern sie hotswapfähig sind – unter Spannung
ein- bzw. ausgesteckt werden
können. Ebenfalls redundant
sind die hotswap-fähigen Lüfter,
die wie die Einsteckkarten von
vorne zugänglich sind.
Mit beiden Systemen wird die
theoretisch maximal mögliche
Übertragungsrate von 266 MB/s
erreicht. Hierbei kann die Entfernung zum Host-System bis
5 m betragen, was in den meisten Fällen der Messwerterfassung
Mit dem Einstieg in den
NEXUS-Standard bringt Lauterbach eine leistungsfähige Generation von Entwicklungswerkzeugen auf den Markt. Durch ein
neues Trace-Konzept können
nun auch mit Werkzeugen, die
über die On-Chip-DebugSchnittstelle arbeiten, umfassende Performance Analysen und
Qualitätssicherungstests durchgeführt werden. NEXUS ist der
Versuch, die sehr unterschiedlichen Konzepte der Halbleiterhersteller bei der Implementierung von so genannten OnChip-Debug-Schnittstelle zu
standardisieren. Dieser Standard
schreibt die Hardware-Schnittstelle, also die Signale und ihre
Funktionen, sowie das Schnittstellenprotokoll zwischen OnChip-Debug-Schnittstelle und
Entwicklungswerkzeug fest. Wie
der Halbleiterhersteller die OnChip-Debug-Logik letztendlich
auf dem Chip implementiert,
bleibt offen. Ziel der Standardisierung ist es, die hohen Investitionen für die Entwicklungswerkzeuge für längere Zeit zu
sichern. Das heißt, beim Umstieg auf einen neuen Prozessor
können die Entwicklungswerkzeuge und die Testumgebung
weiter verwendet werden, wenn
der neue Chip NEXUS unterstützt.
Um eine Skalierbarkeit der
Funktionalität der On-ChipDebug-Schnittstelle zuzulassen,
definiert NEXUS vier Klassen:
Klasse 1: Laufzeitkontrolle,
Klasse 2: Klasse 1 + Programmfluss-Trace,
Klasse 3: Klasse 2 + Datenzugriffs-Trace und
Klasse 4: Klasse 3 + Speichersubstitution.
TRACE32-NEXUS von Lauterbach bietet volle Unterstützung
für die Klassen 1 bis 3. Bei der
Umsetzung der Laufzeitkontrolle ist man im Wesentlichen auf
die vom Halbleiterhersteller vorgegebenen Ressourcen angewiesen. Wichtig ist hier vor allem,
wie viele Hardware-Breakpoints
und Triggermöglichkeiten angeboten werden, und ob das Lesen
und Schreiben von Speicher
möglich ist, während das Programm läuft.
Neu ist bei TRACE32-NEXUS
das Trace-Konzept. Die TraceTiefe für Programmfluss und
Datenzugriffe wurde auf 4-Mbzw. 16-MFrames erweitert.
Bereits zur Aufzeichnungszeit
kann der Trace-Speicher ausgelesen werden, sodass Auswertungen des Trace-Inhalts vorgenommen werden können.
Diese Auswertungen können
außer zur Laufzeit- und Performance-Messungen dann auch
zum Code-Coverage und zur
Variablenüberwachung verwendet werden. ● pa
Lauterbach Datentechnik
☎ 0 8104/8 94 30
Kennziffer 802
117
Electronica
Energiemonitoring
mit Datenlogger
Als Low-Budget-Variante des
IDL-100 ist der Datenlogger IDL101 auf Energiemonitoring und
Umwelttechnik abgestimmt, da
gewöhnlich für derartige Überwachungssysteme nur begrenzte
Mittel zur Verfügung stehen. Mit
16 digitalen Ein- und Ausgängen eignet er sich für diese
Applikationen zumal über diese
I/Os auch das Alarmmanagement gehandhabt werden kann.
Bei beiden Applikationsfeldern
steht eine sehr flexible Messwerterfassung für unterschiedlichste
Signale, die lückenlose Aufzeichnung der Messwerte sowie
die rechtzeitige Alarmierung im
Fehlerfall im Vordergrund. Mit
einer Auflösung von 12 Bit,
haben die Ein-/Ausgänge auch
die für diese Applikation erforderliche Genauigkeit. Sie erlauben eine maximale Eingangsspannung von 30 VDC bei maximal 1,5 mA. Die Ausgänge sind
Prozess- oder Host-gesteuert
(Open Collector) und liefern
maximal 100 mA bei 30 VDC.
Im Gegensatz zu seinem »großen Bruder« verfügt der IDL-101
über sechs (statt acht) analoge
Eingänge mit 0,2 Prozent
Genauigkeit und einer Auflösung von 10/12 Bit. Diese Ein-
118
gänge ermöglichen das Erfassen
von Strom-, Spannungs- oder
Widerstandssignalen bzw. Messwerten von Thermoelementen
bzw. Pt100/Pt1000. Der Spannungseingang ist für 0 bis 10 V,
0 bis 1 V bzw. (50 mA ausgelegt.
Widerstände werden in 2- oder 4Leitertechnik im Bereich 0 bis 2
kOhm und Temperaturen mit
Pt100 bzw. Pt1000 von -40 bis
+60 °C bzw. -60 bis +250 °C
erfasst. Zusätzlich hat das Gerät
einen separaten analogen Spannungsausgang für 0 bis 10 V, der
es unter anderem erlaubt, als
vollwertiger PID-Regler zu fungieren zu. Mit seinen 16 digitalen I/Os ist der Daten-Logger
speziell für Applikationen geeignet, in denen viel gezählt,
geschaltet und gesteuert wird.
Sowohl das Auslesen als auch
das Parametrieren des Loggers
erfolgt über die RS232-Schnittstelle, entweder direkt oder per
Modem. Der Daten-Logger kann
per RS-485-Feldbus-Schnittstelle beliebig erweitert werden.
Dazu gibt es verschiedene
Erweiterungsmodule mit ein bis
acht analogen Eingängen, ein
oder zwei analogen Ausgängen
oder mehrkanalige digitale I/OModule. Insgesamt lassen sich
bis zu 60 externe Module der
Serie ISM-100 anschließen. Die
Messwerte werden samt Zeitstempel im internen gepufferten 512KByte-RAM gespeichert. Das Auslesen der Daten erfolgt direkt
über die serielle Schnittstelle
oder per Modem, GSM oder
TCP/IP. Über diese Kommunikationsschiene kann der Logger
aber nicht nur ausgelesen werden, er kann auch selbstständig,
z.B. im Fehlerfall oder bei zuvor
bestimmten, definierten Bedingungen die Zentrale per Anruf,
SMS oder E-Mail alarmieren.
Eine autonome Grenzwertüberwachung unterstützt dabei den
Steuerungsprozess. Der Datenlogger IDL-101 unterstützt die
Protokolle Profibus Schicht 2,
MODbus-RTU und ASCII. Mon-
tierbar auf eine DIN-Hutschiene
benötigt der Datenlogger eine
Spannung zwischen 10 bis 30 V
DC. Entsprechend seiner VorortMontagemöglichkeit ist er EMVfest ausgelegt. Seine Störfestigkeit gegen statische Entladungen
entspricht Schärfegrad 2 nach
IEC 801-2, 4 kV, gegen elektromagnetische Felder nach IEC
801-3, 10 V/m sowie gegen
schnelle transiente Störungen
nach IEC 801-3 2 kV/1 kV. Funkenstört ist der Logger nach
Grenzwertklasse B. Leitungen bis
1,5 mm2 können direkt an seine
Schraubklemmen angeschlossen
werden. ● pa
Meilhaus Electronic
☎ 089/8 90 16 60
Kennziffer 804
Kombination von
UV- und IR-Messung
Zur Vereinfachung von bestehenden Systemen zur Flammenüberwachung sowie deren Installation hat Ametek das Modell
8TP20RLY1 für alle Arten von
Brennern entwickelt. Es schließt
UV- und IR- Messung in einem
Gerät ein und ist für alle industriellen Brennstoffe wie Erdgas,
Öl und Rauchgas geeignet. Das
Gerät funktioniert auf der Basis
von hochentwickelten optischen
Festkörperdetektoren und vereint
Sensoreinheit und Elektronik
mit Klemmleisten platz- und
kostensparend in einem Gehäu-
se. Der Flammendetektor verfügt
über zwei separate ausfallsichere
Relais zur Anzeige von Sensor
EIN/AUS und Flamme AN/AUS.
Dabei wird durch elektronische
Eigenkontrolle sichergestellt,
dass der Sensor in Betrieb ist. Das
Gerät verfügt bei 24 VDC Eingang über einen eingebauten
Verstärker. Das Ausgangssignal
(4 bis 20 mA) ist trimmbar und
somit direkt an ein Kontrollsystem anschließbar. Die Betriebstemperatur liegt zwischen -40
und +85 °C. Der Anschluss an
bestehende Systeme erfolgt direkt
über Rohrgewinde bei einfacher
Anpassung an jedes Interface.
Die Modulbauweise der Elektronik ermöglicht einfache Reparatur und Ersatz vor Ort. ● pa
Willburger System
☎ 0 88 41/30 28
Kennziffer 806
Branchenspezifisches
Bauteilangebot
Thematischer Schwerpunkt
des Stands von Fujitsu Microelectronics Europe Halle A6,
Stand576 sind in diesem Jahr die
Schlüsselanwendungen, die das
Unternehmen in seiner neuen
Struktur bedient. Neue Geschäftseinheiten, die gezielt integrierte
Systemlösungen für die Märkte
Multimedia, Networking/Telekommunikation, Mobilkommunikation und Automobil bereitstellen, werden zusätzlich durch
produktspezifisches Knowhow in
den Bereichen Mikrocontroller,
RF-, ASIC- und Speicherprodukte unterstützt. Auf der Messe werden Neuentwicklungen vorgestellt, die Anforderungen der
nächsten Systemgenerationen in
der Multimedia-Unterhaltung,
in der vernetzten und mobilen
Internet-Kommunikation sowie
der Fahrzeugnavigation und der
Automation erfüllen.
Vorgestellt werden ASICs in
0,11-µm-Technologie mit Kupfer-Metallisierung. Die ersten
Produkte, die mit diesem DeepSub-Mikron-Prozess gefertigt
werden, sind die Standardzelle
CS9I mit niedrigem Leistungsbedarf und die komplexen Embedded-Arrays CE9I, die kurze Musterfertigungszeiten ermöglichen.
Die erste Design-Bibliothek, die
Ende des Jahres verfügbar sein
wird, beinhaltet leistungsfähige
analoge Blöcke, einschließlich
A/D-Wandler, D/A-Wandler und
Operationsverstärker sowie Speicher-Compiler für Einfachund Dualport-SRAM, ROM und
Registerdateien. Die vollständige
Bibliothek mit verschiedenen
schnellen
Networking-E/ASchnittstellen für einen Datendurchsatz von 622 MBit/s und 2,5
GBit/s, SONET und Infiniband-
Multi-Gigabit-Ein/Ausgaben
sowie geschwindigkeitsoptimierte
Embedded-DRAMs wird im dritten Quartal 2001 verfügbar sein.
Außerdem werden auf der
Messe die vollständige Produktfamilie der MPEG-Encoder und
-Decoder für digitale Multimedia-Plattformen, für TV und
Heimnetzwerke gezeigt. Typische
Vertreter dieser Familie sind der
neue MPEG-2-RAMPEG-Decoder
MB87P2030 mit EmbeddedSDRAM und der MB86390, ein
Single-Chip-MPEG-2-Encoder
mit integriertem Video/Audio
und System-Multiplexing. Der
MB86390 verfügt über einen
hochentwickelten MPEG-Algorithmus, der fast jedes beliebige
Quellsignal verarbeiten kann,
wodurch er für Aufnahmeanwendungen in Set-Top-Boxen
und digitale VCRs geeignet ist.
Er eignet sich zudem für den
Einsatz in Fahrzeugnavigationsund Überwachungssystemen.
Im Bereich Networking/ Telekommunikation im Privathaushalt wird der ATM-basierte
Mixed-Signal-ADSL-IC (Asymmetric Digital Subscriber Line)
MB86670 KeyWave gezeigt. Er
wurde speziell für CPE-Anwendungen (Customer Premises
Equipment, Endstelleneinrichtungen) sowie für Central-Office-Systeme auf der Basis von
DSLAM entwickelt. Er wurde vom
Unternehmensbereich Network
Products in Manchester, entwickelt, unter Einsatz der DSLTechnologie von Orckit Communications Ltd und der Analogtechnologie von Fujitsus Mixed
Signal Group in Maidenhead/
London. »On Show« ist auch der
»FireStreaml55 ATM SAR«
MB86697A, der alle gängigen
ATM-Serviceklassen einschließlich ABR (Available Bit Rate)
unterstützt. Er ist geeignet für
den Einsatz in ATM-Switches,
Zugangseinheiten, Netzwerkkarten und Multi-Protokoll-Hubs,
Routem und Brücken.
Vorgestellt wird auch der neue
»Multi Chip Package«-Flash»Stacked«-Speicher mit Onboard-FCRAM, der mit seiner
hohen Komplexität, der kleinen
Fläche und dem niedrigen Leistungsbedarf die Anforderungen
der Internet-kompatiblen Mobiltelefone der dritten Generation
erfüllt. Die SAW-Filter und PLL
Frequenzsynthesiser, die im HFDesign-Center in Frankfurt entwickelt werden, spielen ebenfalls
eine wichtige Rolle für die vielfältigen Anwendungen der
Mobilkommunikation.
Im Bereich Automobil wird
eine umfassende Reihe der Grafik-Display-Controller mit Bau-
steinen wie z.B. »Rose« und
»Scarlet« vorgestellt, die über
2-D/3-D-Rendering-Engines, Embedded-DRAM und viele weitere
Funktionen verfügen, die bisher
Controller für Navigations- und
Multimedia-Informationssysteme in Fahrzeugen nicht boten.
Fahrzeugarmaturen werden in
Zukunft immer mehr Informationen integrieren. Mit der Einführung des Grafik-Display-Controllers »Lavender«, steht eine
kostengünstige, grafisch hochwertige Lösung für kleine Displays zur Verfügung.
Schließlich werden auch die
CAN-Mikrocontroller für die
Automobilindustrie gezeigt, die
über ein programmierbares
Single-Voltage-Flash-Memory
verfügen. ● pa
Fujitsu
☎ 0 61 03/69 00
Kennziffer 808
Voice-Coil-Aktuatoren für
präzise Linearbewegung
Dem Wunsch vieler Anwender
nach hysteresefreier Bewegung
mit hoher reproduzierbarer
Genauigkeit werden die VoiceCoil-Aktuatoren von BEI Kimco
Magnetics gerecht. Voice-CoilAktuatoren arbeiten nach dem
Prinzip von Tauchspuleinheiten.
Mit der Serie LA15-16 stellt BEI
Kimco (Distributot: Willburger),
einen doppeladrigen nicht-kom-
mutierten linearen Aktuator als
direkten Servoantrieb vor. Das
Modell LA15-16-020A ist 40 mm
lang, hat einen Durchmesser
von 38 mm und einen Hub von
10 mm. Die nominale Kraft liegt
bei 11,5 N mit einer Spitzenkraft
von rund 34 N über 10 s . Der
Aktuator ist eine kostengünstige
hochleistungsfähige Alternative
zu Linearmotoren. Wer kürzere
Wege und höhere Kräfte benötigt, kann mit dem Modell LA1516-024A eine Spitzenkraft von 89
N, kontinuierliche Kräfte von
etwa 25 N bei einem Hub von
6,35 mm erreichen. ● pa
Willburger System
☎ 0 88 41/30 28
Kennziffer 810
119
Electronica
Hotswap-Controller für
Umfangreiche Palette an
mehrere DC-DC-Wandler programmierbarer Logik
Summit Microelectronics ( Halle A5, Stand 335) hat den
SMH4804 vorgestellt – einen
Hotswap-Controller für verteilte
Stromversorgungen in Tele- und
Datenkommunikations-Anwendungen, die mehrere DC-DCWandler benötigen. Der Baustein
bietet Telekom-Entwicklungsingenieuren eine integrierte
Methode zur Steuerung mehrerer
Wandler, mit zahlreichen neuen
Merkmalen, die bislang auf existierenden Hotswap-Controllem
nicht vorhanden waren. Der
SMH4804 verhilft Design-Ingenieuren durch programmierbare
Analogtechnologie zu einem
hohen Maß an Flexibilität, ohne
dass übermäßig viele externe diskrete Komponenten erforderlich
wären. Der an einer typischen –
48-V-Versorgung
betriebene
SMH4804 bietet eine Einschaltstrom-Begrenzung und -Regelung. Dadurch können z.B. große Kapazitaten über einen definierten Zeitraum geregelt aufgeladen werden. Programmierbare
Verzögerungszeiten an den PinDetect-Eingänge gewährleisten
beim Einstecken des Boards, dass
die Energie nicht während eines
Kontaktprellens angelegt wird.
Die
Unterbrecherfunktionen
120
umfassen
programmierbare
Quick-Trip-Werte sowie wählbaren Duty-cycle- oder LatchedMode. Ein weiteres programmierbares Merkmal ist der
»nichtflüchtige Unterbrecher«
der verhindert, dass Energie
erneut an eine Karte angelegt
wird, an der zuvor ein Überstromfehler aufgetreten ist.
Der SMH4804 kann bis zu
vier Wandler steuern, die in
programmierbaren Zeitabständen hochgefahren werden können. Ein weiteres Merkmal
sind die zusätzlichen EnablePins, mit deren Hilfe der Baustein jeden der Wandler anhalten kann, bis der vorhergehende seinen Schwellwert erreicht
hat (über Opto-Isolierung).
Außerdem kann der SequenzTimer-Eingang eingeschaltet
werden, der – falls im Sekundärteil des DC-DC-Wandlers
ein Fehler entdeckt wird – ein
Zwangsabschalten der – 48-VVersorgung erlaubt. Die Programmierung erfolgt durch
eine Windows-Anwenderschnittstelle von jedem PC aus. ● pa
Summit Microelectronics
☎ 001/40 8730 49 96
Kennziffer 812
Lattice präsentiert ihre Produktpalette auf der Electronica
2000 am Stand 415 in Halle 4.
Die »Complex Programmable
Logic Devices« (CPLD) bilden
eines der breitesten Angebote in
der Branche. Dazu gehören Produkte wie ispMACH und BFW
(Big, Fast, Wide). Diese Bauelemente bieten Lösungen von 32
bis 1080 Makrozellen und 32 bis
360 l/Os mit Geschwindigkeiten
bis auf 3,0 ns. Jede Produktfamilie geht auf spezifische Anforderungen ein und kann ein breites
Spektrum an Logikfunktionen
implementieren. Innerhalb dieser Produktfamilien findet sich
das laut Hersteller breiteste Sortiment der Branche an 5-, 3,3und 2,5-Volt-Bauelementen.
Des Weiteren wird auch die
zweite Generation des »BFW
ISP«-Bauelements gezeigt, das
bereits vorgestellt wurde und
jetzt in Gestalt der Hochleistungskomponentenfamilie
SuperFAST ispLSI 200VE vorliegt. Diese weiterentwickelte
ISP-CLPD-Familie für 3,3 V
zeichnet sich durch eine Pin-zuPin-Logikverzögerung von 3 ns
(Tpd) und einer Arbeitsfrequenz
von 300 MHz aus. Diese Familie
umfasst fünf Bausteine in Kapazitäten von 32 bis 192 LogikMakrozellen. Der erste Baustein
– ispLSI 2128VE mit 128 Makrozellen bei 4 ns und 250 MHz –
wird bereits ausgeliefert. Ebenfalls zu sehen sind »Generic
Digital Crosspoint Switch«-Bausteine der Serie ispGDX für Signal-Routing auf Systemebene
und Schnittstellenlogik-Anwendungen.
Erstmals zu sehen ist die Lattice-Gerätefamilie isPGDXVA mit
höherer Performance, umfang-
reicheren I/O-Optionen, einem
3,3-V-Core und individuell programmierbaren Ausgangsspannungsoptionen von 3,3 bzw. 2,5
V. Mit 3,5 ns Tpd ist ispGDXVA
deutlich schneller als frühere
Logikbausteine und kann mehrere diskrete Schnittstellenlogikelemente auf einem einzigen
Chip integrieren. Die Familie ist
für Digitalsignal-Schnittstellenund -Routingapplikationen optimiert.
Lattice zeigt außerdem ein
Programm an programmierbaren Analogelementen (isPPAC).
Diese Bausteine bieten den Analoggeräte-Technikern das gleiche Maß an Flexibilität, von dem
Digitalgeräte-Techniker schon
seit Jahrzehnten profitieren.
Durch die nach dem Prinzip des
Hinzeigens und Anklickens
arbeitende Software pACDesigner
können Designs in Minuten fertiggestellt werden, deren Fertigstellung früher Wochen beansprucht hätte. Das ispPAC8O ist
ein programmierbarer Filter, der
in einem einzigen Logikelement
tausende von konfigurierbaren
Filterkombinationen mit allen
Vorteilen der E2-Technologie
bietet.
Alle diese Produkte werden
von im eigenen Hause entwickelten Software-Tools unterstützt, die mit Methoden des
absteigenden Entwurfs arbeiten.
Die Benutzer können sich ohne
Einbußen in Leistungsverhalten
oder Einsatzfähigkeit die Vorteile von Hardware-Beschreibungssprachen (HDLs) zunutze
machen. ● pa
Lattice
☎ 00 44/19 32 58 29 40
Kennziffer 814
Quarzkristalle
und Oszillatoren
Kinseki, Hersteller von QuarzKristallen und Oszillatoren, zeigt
auf der Electronica 2000 am
Stand 424 in Halle B5 anschauliche Übersichten über alle Produktionsbereiche des Unternehmens. Bei der Telekommunikation stehen Quarze für Handys
und schnurlose Telefone im
Vordergrund. Eine große Bandbreite wird auch für Anwendungen im Auto präsentiert. Neben
klassischen Bereichen wie Quarzen für Autoradios gehören Produkte für Navigationssysteme
zum Programm. Ebenfalls für
das Automobil werden QuarzEinheiten angeboten, die die
Bord- sowie die Sicherheitselektronik im Fahrzeug steuern. Der
Konsumentenbereich wird ebenfalls bedient. Die Klassiker
natürlich: Fernsehgeräte und
Videorekorder. Doch auch für
neue digitale Unterhaltungselemente entwickeln die Mitarbeiter des Unternehmens die richtigen Produkte. ● pa
Kinseki Europe
☎ 0211/36 8150
Kennziffer 816
CMOS-Minicams
und Passive
Erstmals präsentiert sich
Intertec Components auf der
Electronica 2000 in Halle A3,
Stand 258 mit dem Schwerpunkt
Bildverarbeitung. Unter diesem
Themenbereich werden die neuen CMOS-Minicams wie auch die
PIR-Infrarot dem Fachpublikum
präsentiert. Mit großen Videoleinwänden, diversen Applikationsbeispielen und Anwenderfilmen soll dem interessierten
Besucher das Medium Bildverarbeitung der Zukunft praxisnah
dargestellt werden. Daneben hat
auch der Produktbereich passive
Bauelemente (Relais, Hubmag-
Miniaturisierte
Steckverbinder
nete, Optokoppler) weiterhin
eine große Bedeutung. Hier wird
die neue Generation von Relais
verschiedener asiatischer Unternehmen präsentiert. Die gesamte Unternehmensdarstellung
und Kundenkommunikation
wird hier erstmals unter dem
Slogan »make good things
small« konzipiert. Im Zentrum
dieser Promotion steht die Technik, die farblich und grafisch
hervorgehoben wird. ● pa
Intertec Components
☎ 0 8161/9 91 30
Kennziffer 818
Suyin Connector der Spezialist für miniaturisierte und
kundenspezifische Steckverbinder stellt auf der Electronica
2000 in Halle B4 Stand 451 aus.
Im European Central Office in
der Nähe von München befindet
sich neben dem Vertrieb das
europäische Produktmarketing,
Design-Center, Logistik-Center
und das Customer-Service-Center. Die Ressourcen sind auf
kürzeste Reaktionszeiten und
Komplett-Service orientiert.
Diese Dienste werden von großen Telefonherstellern bis zu
Innovationsschmieden
für
Nischenapplikationen genutzt,
sodass Suyin seine Kunden in
der Entwicklungsabteilung wie
auch im Einkauf zufrieden stellen kann. Die ausgestellten
Steckverbinder sind: Board-toBoard-Connectoren im Raster
2,54 mm, 2 mm, 1,27mm, 0,8
mm, 0,6 mm; I/O-Connectoren:
D-Subs in SMD, Mini Din, USB
und Mini-USB, MP3; Mobile
und Wireless-Phone-Connectoren für: Sim Cards, Battery, I/O,
Mikrofone in SMT; Battery-Connectoren für alle mobilen
Anwendungen;
Customized
solutions. Messe-Highlight sind
unter anderem der »Bluetooth
Module Carrier Socket« für
Ericsson-BT-Module,
SMTSockel mit Gummilagerung für
Telefon- und Handy-Mikrofone,
und das Mini-USB-Steckverbindersystem. ● pa
Suyin GmbH
☎ 0 85 61/23 88 88 00
Kennziffer 820
Messtechnik für
MobiIfunk und Bluetooth
Auf der Electronica ist Rohde
& Schwarz in Halle A1 am Stand
307 vertreten. Neben Neuheiten
der
Mobilfunk-Messtechnik
sowie Messgeräten für den
Mikrowellenbereich werden der
erste HF- und Signalisierungstester für Bluetooth sowie ein
GSM-Basisstationstester
auf
CMU-Basis gezeigt. Für den
Mobilfunktester CMU200, der als
Multistandard-Plattform konzipiert wurde, sind jetzt zusätzlich
zur GSM-Test-Software auch die
amerikanischen Mobilfunkstandards AMPS und TDMA sowie
CDMA verfügbar. Außerdem wird
auf Basis der CMU-Plattform das
weltweit erste Testgerät für vollständige HF- und Signalisierungstests von Bluetooth-Komponenten vorgestellt. Für die
speziellen Belange der Produktion von Mobilfunk-Basisstationen wurde der CMU300 entwickelt. Als flexible Plattform ist
121
Electronica
dieser Basisstationstester – wie
auch der CMU200 – für alle
GSM-Standards sowie bereits
heute für 8PSK (EDGE) verfügbar. Der vektorielle Netzwerkanalysator ZVK lässt sich im
Mikrowellenbereich bis 40 GHz
und für die Entwicklung und
Produktion von Geräten und
Systemen der dritten Mobilfunkgeneration einsetzen. Das Gerät
zeichnet sich durch einen hohen
Dynamikbereich und geringe
Messzeiten aus. Die Spektrumanalysatoren der FSP-Familie
sind jetzt auch für den Mikrowellenbereich erhältlich. Damit
sind diese Gerätetypen für Messaufgaben im Bereich GSM,
Richtfunk oder Radar geeignet.
Der Signalgenerator SMR, der
auch bis 40 GHz verfügbar ist,
arbeitet sowohl als pulsmodulierbarer CW-Generator (Conti-
nous Wave) als auch als AM-FMSignalgenerator (Amplituden
und Frequenzmodulation) und
als Synthesized Sweeper mit
schnellem analogen RampenSweep. Für die einfache und
portable Protokollanalyse und simulation zeigt Rohde &
Schwarz das »NetHawk«-System.
Diese Produktfamilie besteht aus
Einsteckkarten sowie zahlreichen
Software-Tools für die Entwicklung, Abnahme und Überwachung von Telekommunikationseinrichtungen. »NetHawk« ist für
alle modernen Übertragungstechniken wie GSM, GPRS, DECT,
ISDN und W-CDMA in allen
aktuellen Telekommunikationsnetze geeignet. ● pa
DC/DC-Wandler
mit 3,3-V-Eingang
Die
DC/DC-Wandlerserie
UNR-D3 von Datel liefert bei 3,3
V Eingangsspannung die von
CPLDs, DSPs und ASICs benötigten 1,8 V oder 2,5 V am Ausgang,
und das mit bis zu 10 A Ausgangsstrom. Die nichtisolierten
Wandler nutzen moderne Schaltungstechniken wie volle Synchrongleichrichtung, Planarmagneten und werden automa-
gung des Systems durch ReDesigns an die neuen Bedürfnisse anzupassen, können jetzt
Anwender ihre 3,3 V belassen,
um 1,8 V oder 2,5 V bei 10 A zu
erhalten. Zusätzlich kann die
Ausgangsspannung der Serie
mit einem Trimmpotentiometer
oder Widerstand stufenlos zwischen 1,28 und 3 V eingestellt
werden.
tenbestückt. Dadurch erreichen
sie einen hohen Wirkungsgrad
(bis 89 Prozent), geringes Ausgangsrauschen (80 mVp-p)
sowie ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis. Die UNR-D3Modelle sind im geschirmten
Metallgehäuse (2 Zoll x 1 Zoll)
mit herkömmlichen Einlötstiften oder in SMD-Ausführung
erhältlich. Während die Frontends ihre 3,3 V beibehalten, fällt
die Versorgungsspannung der
CPLDs, DSPs und ASICs der neuen Generation durch immer
ausgefeiltere und schnellere
Logik von 2,5 V auf 1,8 V oder
noch geringere Spannungen.
Anstatt ständig die Stromversor-
Sobald die Spannungsversorgung auf der Platine (typisch 3,3
V für digitale Systeme) vom
Backplane-Bus (typisch 48 V für
lT-Ausstattung) isoliert ist,
bedarf es keiner zusätzlichen
Isolation. Wenn Entwickler 2,5 V
oder 1,8 V auf der Leiterplatte
benötigen, ist es deutlich günstiger, diese Spannung von den 3,3
V mittels nicht-isolierter Technik
abzuleiten als weitere isolierte
DC/DC-Wandler einzusetzen, um
sie vom Backplane Bus zu generieren. ● pa
Rohde&Schwarz
☎ 089/4 12 90
Kennziffer 822
Ladegerät für Akkupacks
Eine neue Serie an primärgetakteten Tischladegeräten für
NiCd- und NiMH-Akkupacks ist
von Ansmann entwickelt worden. Das Grundgerät ist für
Akkupacks von vier bis zehn
Zellen mit einer maximalen
Kapazität von 9 Ah ausgelegt.
Durch das wechselbare Primärkabel mit IEC320-Stecker und
den weiten Eingangsbereich
von 100 bis 240 V 50/60Hz ist
122
das Ladegerät für weltweiten
Einsatz geeignet. Der Ladestrom von 1200 mA garantiert
kurze Ladezeiten. Durch den
mikrocontrollergesteuerten
Ladeprozess müssen am Gerät
keine individuellen Einstellungen für verschiedene Akkupacks
vorgenommen werden. Auch
der Ladezustand der Akkus vor
Ladebeginn ist unbedeutend.
Als weiteres Feature verfügt diese Neuentwicklung über eine
Refresh-Funktion, die manuell
über Tastendruck gestartet
werden kann. Neben der Standardapplikation werden diese
Ladegeräte für spezielle Kapazitäten und Zellenanzahl gefertigt. ● pa
Ansmann
☎ 0 62 94/4 20 40
Kennziffer 824
Datel
☎ 089/5 44 33 40
Kennziffer 826
HochspannungsAnalogkommunikation
Clare, Lieferant von Hochspannungs-Analogkommunikation, wird auf der Electronica
(Halle A6, Stand 238) verschiedene neue Produkte vorstellen.
Die Line-Card Zugangsschalter
(Line Card Access Switch, LCAS)
CPC7581 und CPC7582 sind
monolithische Halbleiterschalter
mit einer 16-Pin-Oberfläche im
SOIC-Gehäuse, während der
CPC7583 in einem 28-PinGehäuse geliefert wird. Sie verfügen über ausreichende Funktionen, um ein elektromechanisches 2-Form-C-Relais auf Analogleitungskarten zu ersetzen,
die in einer Umgebung von Zentralstellen, Zugang und PBX vorkommen. Die Bauteile enthalten
Halbleiterschalter für »tip and
ring« Leitungsunterbrechungen
sowie »power ringing access«.
Außerdem benötigen sie nur
eine Stromversorgung von + 5 V
und bieten einen Folgekontakt
»break-before-make« oder einen
Folgeumschaltekontakt »makebefore-brake« bei einfacher
Logikpegel Eingabekontrolle.
Der CPC7581 ist ein vierpoliger
Schalter, den es in zwei Versionen gibt. Eine hat ein SchutzSCR für das SLIC-Gerät und eine
nachträgliche Schaltungsanordnung, falls Fehler auftreten. Die
andere Version ist ohne SchutzSCR erhältlich. Der CPC7582 ist
ein sechspoliger Schalter, ebenfalls in zwei Versionen erhältlich. Eine Version hat einen
Schutz-SCR, die andere nicht.
Der CPC7583 ist ein zehnpoliger
Schalter, der in vier Versionen
angeboten wird. Zwei Versionen
haben einen integrierten
Schutz-SCR, die anderen einen
zusätzlichen logischen Zustand.
Der MXED101, ein Spaltentreiber
mit 192 Ausgabekanälen, der für
den Einsatz als OLED-DisplayTreiber konstruiert wurde, wird
ebenfalls vorgestellt. Er kann
auch andere Arten von Flachbild-Display-Anwendungen treiben, die ähnliche Parameter
erfordern. Die 192 OLED-TreiberAusgänge sind als drei interdigitalisierte Banken (A, B und C)
von je 64 Ausgängen angeordnet, was einem dreifarbigen Display entspricht. Alle 192 Ausgänge dienen als Stromzufuhr, die
ihren Strom aus der Hochspannungsquelle in die Anoden einer
Spalte von OLEDs im Display
überführen. Jede einzelne OLED
in dieser Spalte, die durch eine
Reihenschalter-Matrix geerdet
ist, schaltet sich ein. Die Stromstärke der A-, B-und C-Bank
kann individuell eingestellt werden. Dies kontrolliert die relative
Leuchtdichte der drei Farben
genauso gut wie die Klarheit des
Displays. Die Zeitdauer, in der
die Ausgänge eingeschaltet sind,
kann für jede der 192 Ausgaben
individuell geregelt werden.
Dadurch wird die relative
Leuchtdichte der OLEDs in einer
gegebenen Bank bestimmt. Die
192 Aussgänge sind in einer Reihe auf einer Seite des Chips mit
einem Abstand von 92 µm angeordnet, was eine einfache
Schnittstelle für das Display bietet.
Clare erwarb vor kurzem den
Geschäftsbereich der integrierten
Schaltkreise von Teltone Corporation, einem Lieferanten von
»Remote voice«-Lösungen und
Telekommunikationszubehör.
Dieser neue Bereich von Tonsignal-Produkten nach Industriestandards wird neben einer Baureihe von Eigenentwicklungen
integrierter Schaltkreise für
Dienstsignale und Anruferkennung am Messestand gezeigt
werden. Funktionen der Signalgenerierung und -Erkennung
sind für zahlreiche NetzwerkSchnittstellenanwendungen, z.B.
Mobile- und Internet-Telefone,
Hochgeschwindigkeitsmodems,
Zentralstellenschalter und anderes Zubehör von größter Bedeutung. ● pa
Clare
☎ 00 32/1130 08 60
Kennziffer 828
Testzugriff durch Boundary-Scan-DIMM-Module
Für den Test von parallelen
I/O-Steckverbindungen und
Sockeln bietet JTAG-Technologies eine Erweiterung ihrer
Boundary-Scan-Produktlinie an,
die ab sofort exklusiv bei Synatron erhältlich ist. Das neue Produkt, ein DIMM-128-DigitalI/O-Scan-Modul (DIOS) ist nach
Herstellerangabe bisher in der
Industrie einzigartig und erlaubt
das parallele Treiben und Abfragen von Testpunkten mittels
eines JEDEC-kompatiblen Steckers. Gleichzeitig ist der
Anschluss an ein BoundaryScan-Testsystem von JTAG-Technologies möglich. Der mechanische Aufbau und die Pin-Anordnung des DIMM-128-Boards entsprechen dem JEDEC-Standard
21-C für 168-Pin-DIMM-Module. Das Board wurde so entwickelt, dass es sich sowohl sehr
einfach in einen Testadapter für
die Produktion als auch auf dem
Prüfling selbst integrieren lässt.
Dadurch bietet es Zugriff aus
unmittelbarer Nähe zu den Prüfpunkten. Bis zu zehn DIMM128-Module können kaskadiert
werden (Daisy-Chain), wobei
jedes einzelne Modul 128 parallele Kanäle zur Verfügung stellt,
die durch Boundary-Scan
gesteuert werden. Die Kanäle
können individuell als Input,
Output, Bidirektional oder TriState programmiert werden. Das
Modul unterstützt 3,3 V und 5 V
Betrieb. Die DIMM-128-DIOSModule sind zur Verbesserung
der Testabdeckung bei einer Vielzahl von ProduktionstestAnwendungen brauchbar. Zum
Beispiel, wenn ein zu testendes
Board Bauteile enthält, die mit
Boundary-Scan nicht direkt
zugänglich sind wie z.B. Steckverbindungen oder nicht Boundary-Scan-fähige Logik-Cluster.
In solchen Fällen ist die Testbarkeit des Boards reduziert, weil
einige Fertigungsfehler unentdeckt bleiben. Das DIMM-128DIOS überwindet dieses Problem, indem es die Anwendung
von Boundary-Scan bis auf Steckerebene (z.B. Edge-Connector) und auf zusätzliche interne
Testpunkte auf der Leiterplatte
ausdehnt und damit die Fehlerabdeckung erhöht. Das DIMM128 wird in zwei Versionen angeboten: JT 2122/168 und JT
2122/F168. ● pa
Synatron
☎ 08 11/60 00 50
Kennziffer 830
123
Electronica
Schmale DC-DC-Wandler
Die Serie P von Power-One
(Halle B2, Stand 505) besteht
aus besonders schmalen DC-DCWandlern mit einer maximalen
Ausgangsleistung von 180 W
und einer Breite von nur vier
Teileinheiten. Die Geräte eignen
sich für den Einbau in 19-ZollSystemen. Sie haben entweder
einen, zwei, drei oder vier Ausgänge und liefern Ausgangsspannungen von 3,3 bis 24 VDC.
Der Eingangsspannungsbereich
der fünf Geräte dieser Serie
erstreckt sich von 16 bis 150
VDC. Alle Geräte verfügen über
einen Überspannungsschutz am
Eingang. Das völlig geschlossene, schwarze Aluminiumgehäuse enthält einen Steckverbinder
des Typs H15 oder H15S2 und
fungiert sowohl als Kühlkörper
als auch als Abschirmung gegen
aktive und passive Störstrahlung. Die Geräte verfügen über
alle Funktionen für die Filterung der Eingangs- und der
Ausgangsspannung sowie Übertemperaturschutz und werden
bei Über- oder Unterspannung
am Eingang automatisch abgeschaltet. Die geringen Abmessungen dieser DC-DC-Wandler
ermöglichen ihren Einsatz nicht
nur als modulare Geräte, sondern auch als Komponenten in
Gleichspannungsverteilungssystemen. ● pa
Power-One
☎ 0 76 66/93 19 62
Kennziffer 832
SD-Card- und
MultiMediaCard-Adapter
Die altec ComputerSysteme
präsentiert auf der Electronica
2000 in Halle A3, Stand A3-450
Produktneuheiten aus dem
Bereich der Flash-Speichertechnologie. Der SD-Card & MultiMediaCard-Adapter auf PC-CardTyp-II-Slot ermöglicht den einfachen Datenaustausch zwi-
124
schen SD-Cards oder MultiMediaCards und Computem, die über
einen PC-Card-Slot verfügen.
Die erste MultiMediaCard-CopyStation ist als Serienprodukt verfügbar. Sie dient der schnellen
und einfachen Vervielfältigung
von Daten, die auf MultiMediaCards gespeichert wurden. Für
den industriellen Einsatz
gedacht, können mit der Kopierstation bis zu zwanzig Karten
gleichzeitig vervielfältigt werden. Eine Lösung für SD-Cards
ist in Vorbereitung. Das 2,5-ZollDoubleDrive-SCSI ist eine FlashDisk mit zwei fest integrierten
CompactFlashCards Typ I oder
II. Je nach Anforderung sind
Speicherkapazitäten bei CFCards Typ I bis 384 MByte und
bei CF-Cards Typ II bis 600 MByte möglich. Die Schreibgeschwindigkeit wird durch den
Einsatz von zwei Flash-Karten
gegenüber Standard-Flash-Drives nahezu verdoppelt. Die Karten sind durch ein stabiles
Metallgehäuse geschützt und
eignen sich besonders als Ersatz
mechanischer Laufwerke in rauen Umgebungsbedingungen.
IBM-Microdrives sind ebenfalls
einsetzbar und ermöglichen eine
maximale Kapazität von 2 GByte. Optional ist ein 3,5-Zoll-Montagerahmen erhältlich. Die SSD2,5-Zoll- und 3,5-Zoll-IDE mit
Speicherkapazitäten von 32
MByte bis 1 GByte sind funktionsidentisch zu 2,5-Zoll- und
3,5-Zoll-FlashDrives anderer
Anbieter. ● pa
Altec
☎ 0511/98 38 10
Kennziffer 834
Portabler Industrie-PC
mit 1-GHz-Prozessor
Dolch Computer Systems präsentiert auf der Electronica in
Halle A1, Stand 207, seinen
ersten portablen 1GHz-Industrie-PC. Der FIexPAC mit 1-GHzTaktung sowie Intel-PentiumIII-Architektur verfügt bei 26 cm
Höhe, 40 cm Breite und 17 cm
Tiefe über vier Full-SizeErweiterungssteckplätze
für
wahlweise PCI- oder ISA-Karten
und hat zudem für bis zu fünf
unterschiedliche
Laufwerke
Platz. Mit seinem hochauflösenden XGA-TFT-Farbdisplay (14,1
Zoll) wiegt der Portable dabei
nur noch 9 kg. Das FIexPACGehäuse ist als doppelte Schalenkonstruktion ausgeführt und
schützt so das Innenleben vor
Schlägen und Stößen im Feldeinsatz. Die äußere Hülle ist aus
einem Kohlefaserverbundwerkstoff, der beim Verhältnis Festigkeit pro Gewichtseinheit selbst
Stahl übertrifft. Die innere Schale ist in leichtem und strapazierfähigem Aluminium ausgeführt
und trägt sämtliche Halterungen
für die empfindlichen elektronischen Komponenten und Bauteile. Dolch informiert auf der
Electronica zudem über seine
realitätsgetreuen Produkttests.
Besucher erhalten per Video Einblicke in die Labors in Fremont,
Kalifornien, wo Industrie-PCs
und -Displays in martialischen
Tests auf ihre Härteverträglichkeit untersucht werden Das
Unternehmen hat zahlreiche
Qualifikationsrichtlinien aus Industrie und Militär in die Frühphasen der Produktentwicklung
aufgenommen, um die Langlebigkeit und Qualität der Produkte zu
gewährleisten. Zu diesen Standards zählen IEC 68-1 und 2, MILSTD-810E, NEMA 250 und ISTA
Project 2A. Unter anderem entsprechen Dolch-Displays den Standards NEMA 4 und IP66. ● pa
Dolch Computer Systems
☎ 089/6 08 68 60
Kennziffer 836
Online
http://www.systeme-online.de
Das Netzwerk für
Elektronik-Entwickler
Im Fokus: Web-Kennziffern
Der moderne Weg zur Produktinformation
Volltextarchiv
Das Internet entwickelt sich immer mehr zum unverzichtbaren
Recherchemedium für Elektronik-Profis. Neben E-Mail ist die
Suche nach aktuellen und detaillierten Produktinformationen
mittlerweile einer der wichtigsten Einsatzbereiche des Internet.
Unser neuer Web-Kennzifferndienst macht die gezielte Suche so
komfortabel und schnell wie nie zuvor. Ihre Vorteile:
Das Volltextarchiv mit Hunderten
von Artikeln aus allen AWi-Zeitschriften liefert Ihnen im Handumdrehen maßgeschneidertes ProfiWissen.
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Sie die Wahl zwischen mehreren
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Sie suchen einen qualifizierten Partner, der Ihnen bei der Entwicklung
zur Hand geht? im Design-Navigator
haben Sie die Auswahl.
verlag münchen
wir informieren
spezialisten.
Zunächst wählen Sie aus, in welcher Ausgabe Sie recherchieren
möchten. Dann kreuzen Sie eine oder mehrere Produktkategorien an.
Alternativ können Sie,
falls Sie schon genau wissen, wofür Sie sich inter
e
s
sieren, direkt den Namen
des Anbieters eingeben.
Drücken Sie die Schaltfläche „Weiter“, um Ihre
Abfrage zu starten.
Das System stellt nun
eine Liste aller Inserenten und redaktionellen
Beiträge zusammen, die
Ihren Suchkriterien entsprechen. Wenn die Firma
eine eigene Web-Site
besitzt, dann ist der Firmenname in der linken Spalte mit einem Hyperlink unterlegt. Wichtig für Ihre Info-Anforderung sind die letzten
vier Spalten. Hier können Sie bei jeder Firma ankreuzen, ob Sie weitere Informationen per E-Mail, Post, Fax oder Telefon erhalten
möchten. Selbstverständlich können Sie hier mehr als eine Firma
ankreuzen. Auf diese Weise erstellen Sie ohne zusätzlichen Auf-
Online
http://www.systeme-online.de
Das Netzwerk für
Elektronik-Entwickler
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Sie entscheiden, in welcher Form die Anbieter mit Ihnen in Kontakt
treten sollen: per Post, per E-Mail, per Fax oder gar per Telefon;
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anerkannten Fachzeitschrift beim richtigen Ansprechpartner landet
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Sie sparen sich die Arbeit, in jedem Kontaktformular von neuem Ihre
Daten einzugeben, denn unser Web-Kennzifferndienst merkt sich Ihre
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wand gleich mehrere Anfragen.
Bei der erstmaligen Benutzung drücken Sie jetzt einfach den „Weiter“Button und gelangen
damit zur Eingabemaske
für Ihre Kontaktinformationen. Noch schneller geht
es, wenn Sie das System
schon einmal benutzt
haben. Dann reicht die
Eingabe Ihrer E-MailAdresse aus, und Ihre
Daten werden automatisch ergänzt.
❹
❺
Wenn Sie jetzt „Weiter“
drücken, gelangen Sie auf
eine Bestätigungsseite
und das System generiert
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http://www.systeme-online.de/direkt
Inhaltsverzeichnis
In welcher Ausgabe war eigentlich
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Kennziffern
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Inserent/Anbieter
Accelerated Technology
AK Elektronik Vertriebs GmbH
Arcom Control Systems
AXIOM Technology
Botronic GmbH
Brendes
CAD-UL AG
Data I/O GmbH
dataTec GmbH
Dipl. Ing. Ludwig Drebinger
DSM Digital Service GmbH
DV-Markt
EKF-Elektronik GmbH
Electro-Automatik
ENEA OSE Systems GmbH
ept GmbH & Co. KG
ERNI Elektroapparate GmbH
GBM
Gespac GmbH
Seite
27
55
57
3
81
92
29
80
61
91
63
95
47
114
Titel
65
2.US
93
65
Kennziffer
Inserent/Anbieter
015
032
033
003
044
048
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047
036
050
027
052
001
037
002
049
039
Green Hills Software Ltd.
Hitex Systementwicklung GmbH
Hitex Systementwicklung GmbH
HSP GmbH
ICP Industrial Computer
Impact Memec GmbH
Ingenieurbüro Dr. Kaneff
iSystem The Tool Company
Jetter AG
Job-Today AG
Konradin Verlag
KONZ & BRUNE GmbH u. Co.KG
Lippert GmbH
Logic Instruments
Mazet
MEN Mikro Elektronik GmbH
Microware Systems
National Instruments
Nohau Elektronik GmbH
Seite
97
13
32
35
33
15
67
9
7
71
25
48
45
46
90
45
51
31
79
Kennziffer
Inserent/Anbieter
051
008
018
020
019
009
038
006
005
040
014
029
023
026
046
024
030
017
042
PEP Modular Computers GmbH
PHYTEC Messtechnik GmbH
PHYTEC Messtechnik GmbH
PLC2
Polyrack
Polyrack
Pro Design
Rotec
SBS or Industrial Computers
SE Spezial Electronic gmbH
Spectra Computersysteme GmbH
Tekelec Airtronic GmbH
Trenew Electronic GmbH
Wind River Systems GmbH
Xilinx GmbH
XiSys Software GmbH
Zuken GmbH
Seite
17
21
23
85
37
39
48
89
77
22
53
3.US
59
4.US
11
5
46
Kennziffer
010
011
013
Seminarführer
021
022
028
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041
012
031
053
034
054
007
004
025
Redaktionsinhalt
Thema/Produkt
Hersteller
Seite
Kz
Embedded Markt
Weiterhin auf Erfolgskurs
Mit HA-Systemen für Telecom-…
Arm für Java-Anwendungen
Consumer-Elektronik ausbauen
Für G2,5/3-Internet-Phones …
Schnelle Optobausteine
Hände frei beim Messen
Netzwerkprozessoren mit Linux
Digitale Displays rasant ansteuern
Hilfe bei Problemen mit Back…
Schaltzeit kleiner als 50 Mikro…
Analog Devices
Motorola MCG
ARM
Micronas
Intel
Lucent MG
LeCroy
NetSilicon
Inova Computers
Fairchild
µ-blox ag
Fraunhofer-Institut
6
8
10
11
13
14
15
15
16
17
18
19
100
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Enea OSE
20
200
Schwerpunkt
Mit Wide-SCSI- oder Ethernet-…
Über Busse und Boards
99,999 Prozent Verfügbarkeit …
Lüfterlos, cool und Multumedia
Auch für batteriebetriebene …
Computer-Standardkompon…
SBS Technologies
Technology Consult.
nbn
powerBridge
Penta
Lippert
Inova Computers
26
30
34
36
41
42
44
300
302
304
306
308
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312
Arcom
Infratron
Emco
Molex
Holland Shielding
Globes
SimLab
Tabula-Tronic
tyco/Electronics/AMP
73
73
73
73
74
74
74
74
74
400
402
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406
408
410
412
414
416
Elektronic-Focus
Industrie-PC mit EMC-Bewert…
EMV-Dichtung nach IP65
E-Feldsonden bis 1000 V/m
Stecker mit Antistatikschutz
EMV-Dichtungen
Schutz vor Blitzschlag
EMV-Simulator für PCBs
EMV-Netzfilter
Randsteckverbinder
128
Hersteller
Seite
Kz
Komponenten
Titelstory
Erfolgreich kommunizieren
Thema/Produkt
Für Anwendungen in Motor…
Deterministische Eigenschaften …
Industriecomputer für den mo…
Ein-Chip-Kameras
Remote-MMI-Lösung mit PS/2
19-Zoll-IPC-Familie
Basisband-IC für UMTS und GSM
Qualität im Blick
1-HE-Web-Beschleuniger auch …
IPCs mit 10,4- bis 18,1-Zoll-…
IrDA-kompatibler Transceiver
HDTV-Konverter
Dünne Chip-Scale-Gehäuse
Framegrabber mit VGA-Chip
Low-cost-PCI-Grabber
PC/104-Modul mit SuperH-SH4
IP-Cores für komplexe FPGAs
PCI-Karte für Motion-Control
CCD-Kameras
Touchscreen mit Feldbusanschluss
Master/Slave-Ankopplung
Stereo-Bildverarbeitung unter …
Echtzeit-BV-Systeme
Megapixel-Kamera
Risc/DSP-Mikrocontroller
Farb-Miniaturkamera
Hersteller
Seite
Kz
QNX Software
I-Logix
Realogy
Vision & Control
QNX
Leutron
N.A.T.
3Soft
Data Translation
Data Translation
On Time
Rauscher
108
110
114
114
114
115
115
115
115
115
116
116
700
702
704
706
708
710
712
714
716
718
720
722
Meilhaus Electronic
Lauterbach
Meilhaus Electronic
Willburger System
Fujitsu
Willburger System
Summit
Lattice
Kinseki Europe
Intertec Components
Suyin GmbH
Rhode&Schwarz
Ansmann
Datel
Clare
Synatron
Power-One
Altec
Dolch Computer
117
117
118
118
119
119
120
120
121
121
121
121
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122
123
123
124
124
124
800
802
804
806
808
810
812
814
816
818
820
822
824
826
828
830
832
834
836
Texas Instruments 76
Neumüller Fenner 78
Isytec
82
National Instruments 84
InoNet Computer
87
Scantec
87
MPL
87
TL-Electronic
87
Infineon
88
QuISS
88
Kontron
88
Gefahard
89
Vishay
90
Insight
90
Amkor
90
Rauscher
91
Phytec Meßtechnik 92
Hitex
92
Xilinx
92
Trinamic Microchips 93
SI
93
microSYST
94
ifak system
94
The Imaging Source 94
Hema
94
IDS
94
Hyperstone
95
Kappa
95
500
502
504
506
508
510
512
514
516
518
520
522
524
526
528
530
532
534
536
538
539
540
542
544
546
548
550
552
ET Electronic Tools
Lauterbach
MetaLink
TransEDA
GfS
Cadence
iSYSTEM
600
602
604
606
608
610
612
Entwicklungs-Tools
Durchgängiger Entwicklungs…
Emulator mit Real-Time-Break
Auch für Linux verfügbar
Grafischer Editor
Emulationssystem
Emulator für 8-Bit-Mikro…
Thema/Produkt
96
98
100
100
100
101
101
… kundenspezifische Browser
Echtzeitunterstützung mit …
Visualisierung des Prüfvorgangs
C/C++-Bibliotheken
Bildverarbeitung unter Linux
SS7-Quellcode
Navigationssystem
Software für Bildanalyse
Praxisorientierte Tool-Box
Portable Embedded-GUI
Verbesserte Imaging-Library
Electronica
PCI/CPCI-Buserweiterung: …
Support für NEXUS-Standard
Energiemonitoring mit Daten…
Kombination von UV- und IR-…
Branchenspezifisches Bauteil…
Voice-Coil-Aktuatoren für prä…
Hotswap-Controller für mehr…
Umfangreiche Palette an pro…
Quarzkristalle und Oszillatoren
CMOS-Minicams und Passive
Miniaturisierte Steckverbinder
Messtechnik für Mobilfunk …
Ladegerät für Akkupacks
DC/DC-Wandler mit 3,3-V-Eingang
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Portabler Industrie-PC mit 1-…
Chipdesign
Mikrosystemdesign
Info-Fax
Systemdesign
Info-Fax für
Der moderne Weg zu detailliertem Informationsmaterial zu
der in dieser Ausgabe veröffentlichten Anzeigen.
11/00
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# 023
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●Info-Fax
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● Tragen Sie die entsprechende
Kennziffer unter www.systeme-online.de/direkt an der vorgesehenen Stelle ein und Sie gelangen direkt und ohne Umwege zu Ihren
gewünschten Zusatzinformationen.
# 023
▲
●Info-Fax
Embedded
Systeme
www.systeme-online.de/direkt
● Selbstverständlich haben Sie nach
www.systeme-online.de/direkt
wie vor die Möglichkeit, weitere Anzeigen-Produkt-Infos mit dem untenstehenden Faxformular abzurufen. Einfach ausfüllen und an die
Fax-Nummer 0 86 21 / 97 99 60 faxen.
Zum schnellen Überblick haben wir alle inserierenden Firmen auf der
gegenüberliegenden Seite aufgelistet.
Meine Anschrift lautet: (bitte deutlich schreiben)
Firma
Abteilung
Ich möchte Informationsmaterial zu Produkten mit folgenden Kennziffern (siehe nebenstehende Übersicht):
1.
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An AWi-Verlag
Electronic Embedded Systeme-Leserservice
Herzog-Otto-Str. 42
83308 Trostberg
Vorname/Name
Straße/Nummer
PLZ/Ort
Telefon
Fax
Meine Funktion:
● Spezialist
Mein Unternehmen beschäftigt:
● 1 bis 19 Mitarbeiter
● l 250 bis 499 Mitarbeiter
● Gruppen-/Abteilungsleiter
Mein Unternehmen gehört zu folgender Branche:
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●
Elektronikindustrie
Elektroindustrie
Kommunikation
Maschinenbau
Automatisierungstechnik
Fahrzeughersteller- und -zulieferer
Chemische oder pharmazeutische Industrie
Ingenieurbüros
Systemhäuser
Elektronik-Dienstleister
Hochschulen und Forschungsinstitute
Luft- und Raumfahrtindustrie
Distribution
Büromaschinen und Datenverarbeitung
sonstige: ________________
● Einkauf
● Unternehmensleitung
● _________________________
● über 1000 Mitarbeiter
Ich interessiere mich für folgende Themen:
Entwicklungswerkzeuge:
● Passive Bauelemente
● EDA-Software
(Widerstände, Konden● Emulatoren
satoren etc.)
● Programmiergeräte
● Steckverbinder
● Logikanalysatoren
● Kabel
● Entwicklungs-Tools
● Tastaturen
(Compiler, Linker,
● Gehäuse
Debugger etc.)
● andere: _______________
● Echtzeitbetriebssysteme
● andere: _______________
OEM-Pheripherie:
Bauelemente:
● PC-Erweiterungskarten
● Prozessoren
● Motherboards
● Controller
● Laufwerke
● Programmierbare Logik
● Monitore
● Speicherbausteine
● Tastaturen
● Displays
● Drucker
● Sensoren
● andere: _______________
Damit Hersteller und Anbieter von Produkten, für die ich mich interessiere, meine Kennziffernanfragen so gezielt wie
möglich beantworten können, bin ich damit einverstanden, dass diese Daten elektronisch gespeichert und weitergegeben werden.
Automatisierungstechnik:
● Feldbus-Komponenten
● Steuerungen
● Sensoren/Aktoren
● Industrie-PCs
● VMEbus
● Bildverarbeitung
● Fuzzy-Technologie
● andere: _______________
Meßtechnik:
● PC-Meßtechnik
● Meßtechnik-Software
● Oszilloskope
● Kommunikationsmeßtechnik
● EMV-Meßtechnik
● Meßwerterfassung
● andere: _______________
___________________________________________________________________________
Ort, Datum
Unterschrift
129
VORSCHAU
FPGAs für effizientes
Home-Networking
Das Zeitalter der ConsumerElektronik ist angebrochen, und
fast täglich stehen uns neue
Technologien mit noch mehr
Rechenleistung bei gleichzeitig
geringer werdenden Kosten zur
Verfügung. Die Internet-Revolution und der breitbandige Zugriff
auf unterschiedlichste digitale
elektronische Geräte und Komponenten sowie deren Vernetzung untereinander beschert
uns geradezu eine neue Technologiewelle in unseren privaten
Anwendungsbereichen. HomeNetworking wird immer wichtiger und bedeutet hier die Verteilung von Audio-, Video- und
sonstigen Informationsdaten in
unserem Haus bzw. die Vernetzung aller Signal- und Informationsquellen miteinander. Da
keine spezielle Technologie
dominieren wird, bedeutet dies
eine Vielzahl an Variablen und
Optionen, die abgedeckt werden
müssen. Wie dies mit FPGAs
gelingt, in der nächsten Ausgabe.
IP-Verifikation
über das Internet
In der heutigen Zeit werden
immer größere Schaltungen in
immer kürzerer Zeit entwickelt.
Dies lässt sich nur durch Wiederverwendung von bestehenden
Blöcken (Re-use), den so
genannten IPs (Intellectual Property), verwirklichen. Dies können Blöcke aus ehemaligen
Schaltungen sein, in den meis-
ten Fällen werden sie aber von
externen Firmen gekauft. Bevor
dies jedoch geschieht, muss die
IP verifiziert werden. Dies ist oftmals nur durch einen erheblichen bürokratischen Aufwand
möglich, da ein NDA unterschrieben werden muss. Idealer
wäre es, eine solche Verifikation
ohne großen Aufwand im Inter-
net durchführen zu können. Ein
solches System wird jetzt mit
einem vom IP-Hersteller unabhängigen Service angeboten. Der
Kompetenter
Design-Support
Microsoft Windows CE hat sich
insbesondere mit der Version 3.0
für viele Applikationen im
Bereich der Mess-, Steuer- und
Bediengeräte etabliert. Bei der
Erstellung des Konzepts für ein
neues Gerät steht der Entwickler
nun vor der Entscheidung zwischen optimaler Hardware und
verfügbarer Software, wobei er
gezwungen ist, aus einer Flut
von Informationen auszuwählen
und zu bewerten. In Zusammenarbeit mit Systemintegratoren
kann er dabei auf Erfahrungen
Die nächste Ausgabe erscheint am
Ausgabe
Nummer
Erscheinungstermine/Messen
Schwerpunktthema
01-02/01
19.01.01
VMEbus&CPCI-Systeme
VMEbus- und CompactPCI-Module sowie
-Systeme, Standards, Backplanes, MezzanineKonzepte, Systementwicklung, Displays,
Messkarten etc.
MÜ: VMEbus&CPCI-Komponenten
Themenheft I 12.02.01
Embedded
Systems
14.02. -16.02.2001
Nürnberg
03/01
13.03.01
EMV
13.03. - 15.03.2001
Augsburg
130
Aufbau der gesamten Verifikationsumgebung ist folgender: In
einem gesicherten Raum befinden sich der Server für den Netzwerkzugang und Rechner zum
Verwalten der Datenbasen und
der Kundendaten sowie die Emulationssysteme. Die Verbindung
zum Internet erfolgt über einen
sicheren Datenaustausch mit PGP
oder SSL. Auf dem Server können
auch kritische Kundendaten übertragen und bearbeitet werden.
zurückgreifen. Das Know-how
reicht vom Hardware-Design
über die Betriebssystemimplementierung bis zur Treiberentwicklung bzw. -anpassung für
verschiedene Plattformen.
12/12/2000
Elektronik-Focus
(Einkaufsführer
& Produktnews)
Mikromechanik für
Embedded-Systeme
Mikrosensoren, Mikroaktoren,
Mikromechanische Komponenten,
Entwicklungs-Tools etc.
MÜ: MikromechanikKomponenten
Embedded-Entwicklung
Entwicklungssysteme, Emulatoren, Compiler, Debugger, Linker, Loader, EmbeddedProzessoren und -Controller, EDA-Tools, Embedded-Internet, Messtechnik etc.
MÜ: Entwicklungs-Tools
Forum: Embedded-Design-Tools
Programmierbare Logik
Embedded-Automation
FPGAs, CPLDS, Gate-Arrays, GALs,
CAN-Chips und -Module, Sercos,
Entwicklungs-Tools, Programmiergeräte etc.
Ethernet, IPCs, Interbus, Profibus
MÜ: Programmierbare Logikbausteine
MÜ: Chips/Boards mit
Feldbus-Schnittstellen
Redaktionsschluss
Anzeigenschluss
01.12.00
20.12.00
22.12.00
16.01.01
26.01.01
13.02.01

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