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1.產(chǎn)品簡(jiǎn)介

1.1 netX 90介紹

netX90是基于netX51/52的成功開發(fā)的新一代網(wǎng)絡(luò)控制器，其安全性是產(chǎn)品的核心價(jià)值，可實(shí)現(xiàn)具有更高性能的集成，并提高功率效率等級(jí)。在netX90 SoC中集成了兩個(gè)獨(dú)立CPU內(nèi)核 ，其中一個(gè)用于實(shí)時(shí)工業(yè)通訊，另一個(gè)可實(shí)現(xiàn)用戶應(yīng)用程序的開發(fā)。這兩個(gè)CPU之間的數(shù)據(jù)交互仍基于雙端口內(nèi)存DPM結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的API接口。工業(yè)通訊協(xié)議棧以可加載固件（LFW）形式提供，經(jīng)過(guò)全面的測(cè)試和協(xié)議預(yù)認(rèn)證，應(yīng)用程序軟件開發(fā)人員能快速的實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的移植和應(yīng)用程序的開發(fā)。

圖1 netX90芯片硬件框圖

1.2 NXHX 90-JTAG介紹

XHX 90-JTAG是赫優(yōu)訊基于netX90芯片自主研發(fā)的開發(fā)板，方便客戶前期評(píng)估測(cè)試，本文測(cè)試以此開發(fā)板為主。

圖2 NXHX 90-JTAG硬件框圖

基于netX90的開發(fā)板NXHX 90-JTAG，主要特性：

（1）主機(jī)接口：

• 作為配有Host MCU通訊處理器：8位/16位的并行DPM模式，2xSPI/SQI串行DPM模式；

• 單芯片解決方案：16 bit SDRAM，用于以太網(wǎng)PHY的MII，定制化模塊方案。

（2）通過(guò)SPI/SQI為串行DPM（SPM0）提供額外的主機(jī)接口引腳；

（3）用于調(diào)試的JTAG MIPI-20接口；

（4）用于OpenOCD的板載JTAG-to-USB適配器(FTDI);

（5）用于診斷和下載協(xié)議棧固件的板載UART-to-USB的適配器（FTDI）;

（6）Mini-B型USB連接器用于通過(guò)FTDI進(jìn)行JTAG-to-USB調(diào)試和UART-to-USB用于診斷及固件下載；

（7）帶有“Link”和“Activity”LED燈的兩個(gè)RJ45以太網(wǎng)接口;

（8）NXHX傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線模塊的接口（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet和CC-Link）;

（9）4MB 的SQI Flash;

（10）RS-232串口;

（11）具有Biss、SSI或ENDat連接的編碼器接口;

（12）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）接口;

（13）MMIO連接;

（14）配置啟動(dòng)模式（Alternative boot mode和Console mode）的開關(guān)。

NXHX 90-JTAG 開發(fā)板有不同的Debug方式：

（1）JTAG-to-USB：連接開發(fā)板上Mini-USB接口（X1000），S701 Switch1=OFF；

（2）External debugger：連接開發(fā)板上JTAG接口（X400），S701 Switch1=ON。

1.3 netX Studio CDT配置軟件

netX Studio CDT（C/C++開發(fā)工具）是用于Hilscher netX SoC的基于Eclipse的集成開發(fā)環(huán)境，可用于以下具體操作：

• 對(duì)象定義和映射；

• 設(shè)備配置；

• 創(chuàng)建產(chǎn)品文件（構(gòu)建過(guò)程）；

• 將產(chǎn)品文件和可加載固件下載到硬件設(shè)備；

• 離線模擬或在線診斷。

netX Studio CDT工具的應(yīng)用范圍僅限于基于netX的從屬設(shè)備，或者使用可加載的固件進(jìn)行操作，該工具主要用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)從站設(shè)備的開發(fā)。

圖3 netX Studio CDT界面

使用這個(gè)工具可以對(duì)NXHX 90-JTAG開發(fā)板進(jìn)行相應(yīng)的配置，并調(diào)試netX 90應(yīng)用程序。

2.單芯片解決方案實(shí)例介紹

netX90作為單芯片解決方案，即同時(shí)采用內(nèi)部負(fù)責(zé)Communication和Application的內(nèi)核，兩個(gè)核通過(guò)iDPM建立連接。此時(shí)，只需要通過(guò)netX Studio CDT配置NXHX 90-JTAG板，然后，通過(guò)NXHX-DP接口連接主站cifX50-DP主站板卡即可建立通訊。

2.1 配置NXHX 90-JTAG板

通過(guò)miniUSB端口，將NXHX 90-JTAG連接至電腦進(jìn)行配置，需設(shè)置開發(fā)板上S701 Switch1=OFF，并且啟動(dòng)模式為Stand boot Mode，所以S400 Switch 5=OFF，Switch 6=OFF。

（1）創(chuàng)建整個(gè)工程

硬件開發(fā)板設(shè)置完畢之后，打開netX Studio CDT軟件，在歡迎界面中選擇Open project，進(jìn)入工程文件選擇界面，選擇netX90_DPSV5_simpleCfg，打開。導(dǎo)入工程文件之后，需要先構(gòu)建整個(gè)工程，選擇Build，點(diǎn)擊Build Solution，如下圖所示：

圖4 選擇Build整個(gè)工程

（2）構(gòu)建Doxygen html文檔

選擇Doxygen，點(diǎn)擊Build Documentation，如下圖所示。完成構(gòu)建Doxygen html文件之后，在Doc文件夾下會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)Html文件夾。

圖5 構(gòu)建Doxygen html文件

（3）生成硬件配置二進(jìn)制文件

在提供的工程文件中，包含硬件設(shè)置文件的xml文檔，可在netX Studio CDT軟件中生成二進(jìn)制文件，在單芯片解決方案中，需要啟動(dòng)內(nèi)部idpm，所以需要選擇hardware_config_idpm.xml，右鍵點(diǎn)擊Build Hardware Configuration命令，如下圖所示：

圖6 生成二進(jìn)制格式硬件配置文件

分別生成基于LMF和MFW的硬件配置文件：hardware_config_idpm_profibus.hwc和hardware_config_idpm_profibus.hwc，點(diǎn)擊OK保存即可。

（4）燒寫硬件配置文件和協(xié)議棧固件

點(diǎn)擊Tool，選擇Flasher，或者可以直接點(diǎn)擊上側(cè)導(dǎo)航欄的小閃電按鈕，進(jìn)入之后，會(huì)自動(dòng)掃描所連接的開發(fā)板， 掃面到設(shè)備之后，點(diǎn)擊Next，進(jìn)入Flasher。

圖7 選擇Flasher工具

點(diǎn)擊Brower Project，選擇硬件配置文件，因本測(cè)試選擇的Loadable Firmware，所以選擇硬件配置文件時(shí)選擇hardware_config_idpm_profibus.hwc， 需要下載的文件如下圖所示，分別將這幾個(gè)文件下載到netX90開發(fā)板即可。

圖8 需下載的文件

2.2 調(diào)試工程文件

NXHX 90-JTAG開發(fā)板完成之后，可以netX Studio CDT軟件中調(diào)試應(yīng)用程序，首先，設(shè)置調(diào)試相關(guān)參數(shù)，點(diǎn)擊Debug，選擇Set Startup Target，以確定所要測(cè)試的為：armv7em-none-eabi/4.9.3/netx90_app_iflash如下圖所示：

圖9 選擇設(shè)置調(diào)試參數(shù)

點(diǎn)擊Start Debugging之后，出現(xiàn)一個(gè)Debug Setting選擇框，如下圖所示，

選擇目標(biāo)板為NXHX-90，Debugger為NXHX-90 On-Board Debugger，點(diǎn)擊Debug即可。

圖10 設(shè)置Debug目標(biāo)

在Debug過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)選擇框，是否將是否將應(yīng)用程序燒寫至APP端的Internal Flash中，選擇Yes即可。

圖11 Debug過(guò)程

調(diào)試完成之后，可以看到應(yīng)用程序已經(jīng)運(yùn)行，如下圖所示：

圖12 運(yùn)行應(yīng)用程序

2.3 通訊測(cè)試

關(guān)于NXHX 90-JTAG開發(fā)板那邊的設(shè)置以及應(yīng)用程序的調(diào)試已經(jīng)完成，可與主站建立通訊，本文選擇PROFIBUS DP主站為赫優(yōu)訊主站板卡cifX50-DP/+ML，在SYCON.net完成組態(tài)，配置完成主站板卡，可自動(dòng)掃描從站設(shè)備，完整組態(tài)。將所有配置信息下載到板卡，既可以進(jìn)行通訊測(cè)試。

圖13 通訊診斷信息

3.配有主CPU的解決方案實(shí)例介紹

netX90可作為配有主CPU的通訊處理器，只采用其內(nèi)部負(fù)責(zé)通訊的內(nèi)核運(yùn)行協(xié)議棧，而不是用應(yīng)用程序內(nèi)核。本文中，通過(guò)發(fā)送非周期報(bào)文的形式完成對(duì)netX90芯片的配置。然后，通過(guò)采用赫優(yōu)訊cifX 50-RE主站板卡建立連接進(jìn)行通訊測(cè)試。

3.1 配置NXHX 90-JTAG開發(fā)板

配置NXHX 90-JTAG開發(fā)板與netX90作為單芯片解決方案時(shí)的步驟一樣，前面第（1）（2）步不再做詳細(xì)介紹。netX90作為配有主CPU的通訊處理器時(shí)，不在啟用其內(nèi)部idpm，而是通過(guò)SPI的方式連接搭配主機(jī)，所以在硬件配置中有不同，需選擇hardware_config_spm.xml生成二進(jìn)制硬件配置文件，如下圖所示：

圖14 選擇硬件配置xml文件

將硬件配置文件和協(xié)議棧文件等下載到netX90開發(fā)板，完成對(duì)開發(fā)板的配置，需要下載的文件和作為單芯片解決方案時(shí)一樣，下載完所有文件即可，無(wú)需運(yùn)行軟件工程。

3.2 通過(guò)netHOST配置netX90芯片

通過(guò)netHOST配置netX90芯片，主要是通過(guò)發(fā)送非周期報(bào)文的形式實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)netX90，首先需通過(guò)串口接口連接到PC，打開netHOST軟件找到設(shè)備：

圖15 打開設(shè)備

打開設(shè)備之后，可以看到設(shè)備的基本信息，選擇Channel0，進(jìn)入。

圖16 設(shè)備信息

對(duì)于總線設(shè)備，只有一個(gè)通道，打開通道之后，在導(dǎo)航欄點(diǎn)擊Data Transfer，選擇Packet Data，如下圖所示：

圖17 選擇Packet Data

（1）首先需要設(shè)置熱啟動(dòng)參數(shù)，Dest=0x20，Cmd=3102，關(guān)于Set Configuration的數(shù)據(jù)需要參考PROFIBUS DP V5 PAI文檔，如下圖所示，設(shè)置好右側(cè)需要Send Packet的參數(shù)，點(diǎn)擊右下的Put Packet，再點(diǎn)擊左側(cè)Receive Packet的Get Packet，判斷參數(shù)是否正確，通過(guò)收到的報(bào)文的State和Cmd判斷，State=0，Cmd+1即可。

圖15 設(shè)置熱啟動(dòng)參數(shù)

（2）設(shè)置I&M0參數(shù)，I&M表示Identification（標(biāo)識(shí)）和Maintenance（維護(hù)）。這個(gè)報(bào)文通常從設(shè)備獲取信息，比如硬件版本、軟件版本、設(shè)備ID和序列號(hào)等，可從每個(gè)Slot中分別讀取I&M信息。具體的參數(shù)配置如下圖所示：

圖16 設(shè)置I&M參數(shù)

（3）通道初始化，通道初始化只作用于指定的通信通道，強(qiáng)制協(xié)議棧立即關(guān)閉所有網(wǎng)絡(luò)連接，并進(jìn)行重新初始化。具體的參數(shù)配置如下圖所示：

圖17 通道初始化

3.3 通訊測(cè)試

關(guān)于NXHX 90-JTAG開發(fā)板那邊的設(shè)置已在netHOST軟件中完成，可與主站建立通訊，主站板卡cifX50-DP/+ML作為PROFIBUS DP主站，在SYCON.net完成組態(tài)，配置完成主站板卡，可自動(dòng)掃描從站設(shè)備，完整組態(tài)。將所有配置信息下載到板卡，既可以進(jìn)行通訊測(cè)試。如下圖所示，可以看到主從站之間的數(shù)據(jù)交換：

圖18 通訊測(cè)試

4.總結(jié)

在本文的測(cè)試中，無(wú)論netX 90是作為單芯片解決方案，還是作為配有HOST CPU的通訊協(xié)處理器，在赫優(yōu)訊提供的應(yīng)用程序上都可以方便快捷的實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP從站的開發(fā)。基于可加載固件（LFW）形式的協(xié)議棧，netX90可做為單獨(dú)部件獨(dú)立運(yùn)行，其外部HOST主機(jī)接口，不僅能夠滿足過(guò)程I/O數(shù)據(jù)大吞吐量的高速訪問(wèn)，同時(shí)滿足網(wǎng)絡(luò)通訊周期的精確時(shí)鐘同步。