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 u derchen S Ha Elect ie un Sta lle A ronic s au nd 3, a f 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Rechenzwerg mit Windows CE 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 27 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 29 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 wer- ten 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 31 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 33 Industrielle Rechnersysteme 19-Zoll- und Kompakt-IPCs Eine unüberschaubare Vielfalt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 35 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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- Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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. Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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- Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 • 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Industrielle Rechnersysteme 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- Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 41 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Industrielle Rechnersysteme 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 49 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 51 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 53 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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.« Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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) Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 55 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● ● 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 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 ● ● ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ● ● ● ● ● Treiberentwicklung ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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 Kommunikationskarten Video/Grafik Disc-Controller Analog I/Os Speicher-Boards ● ● Software-Entwicklung ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ▼ 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) Hersteller/Anbieter a) Centralp Automatismes CPU-Boards Dienstleistungen Electronic Embedded Systeme 11/00 57 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● ● ● Software-Entwicklung Backplanes ● Systemintegration Mezzanine-Karten ● Treiberentwicklung Feldbuskarten ● Netzwerkkarten ● Messkarten Kommunikationskarten ● 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) Hersteller/Anbieter a) Delta Components CPU-Boards Dienstleistungen ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Systemintegration ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Software-Entwicklung Treiberentwicklung Mezzanine-Karten Feldbuskarten Netzwerkkarten Messkarten ● Backplanes ● Entwicklungs-Boards Kommunikationskarten Video/Grafik Disc-Controller Analog I/Os Speicher-Boards ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ▼ 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) Hersteller/Anbieter a) IBSmm Industrieelektronik CPU-Boards Dienstleistungen Electronic Embedded Systeme 11/00 59 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Software-Entwicklung Systemintegration ● Treiberentwicklung ● ● Backplanes ● Mezzanine-Karten ● Feldbuskarten ● Netzwerkkarten ● Messkarten Analog I/Os Kommunikationskarten ● 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) Hersteller/Anbieter a) Kontron Embedded Computers CPU-Boards Dienstleistungen ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● b) 06198/5803-30 c) 06198/5803-37 b) 08141/3697-0 c) 08141/3697-30 b) 0345/777550 c) 0345/7775520 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Schwerpunkt ● ● a) Primation Systemtechnik/Geotest a) Radisys ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Software-Entwicklung ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Systemintegration ● ● ● ● Treiberentwicklung Backplanes Mezzanine-Karten Feldbuskarten Netzwerkkarten Messkarten Entwicklungs-Boards Video/Grafik Disc-Controller Analog I/Os Kommunikationskarten ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ▼ 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) Hersteller/Anbieter a) Portwell/GMS CPU-Boards Dienstleistungen Electronic Embedded Systeme 11/00 61 Industrielle Rechnersysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 ● ● Software-Entwicklung ● Systemintegration ● Treiberentwicklung Mezzanine-Karten ● Backplanes Feldbuskarten Netzwerkkarten Kommunikationskarten 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) Hersteller/Anbieter a) Rauscher CPU-Boards Dienstleistungen ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● b) 08153/9308-0 c) 08153/9308-134 b) 0385/39572-0 c) 0385/39572-22 ● ● ● ● ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Software-Entwicklung Systemintegration Treiberentwicklung Backplanes Mezzanine-Karten Feldbuskarten Netzwerkkarten Messkarten Entwicklungs-Boards Kommunikationskarten 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) Hersteller/Anbieter 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Electronic Embedded Systeme 11/00 63 EMV/Schutz vor Störstrahlung Größtmöglicher Schutz ● Marktübersicht: EMV-Komponenten 64 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Elektronik-Focus ● EMV-Dienstleister sonstiges ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● sonstiges ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● SEV ● ● ● ● ● Telekommunikationsprüfungen gem. R+TTE, DECT/Umwelt ● ● ● HW-, Firmware-Entwicklungen Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ● ● ● ● Germanischer Lloyd ▼ ● Zulassungen UL CSA MIL VDE a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor ● Electronic Embedded Systeme 11/00 65 66 Electronic Embedded Systeme 11/00 EMV-Dienstleister Zulassungen UL CSA MIL VDE a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor EMV/Schutz vor Störstrahlung 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 ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Elektronik-Focus ● ● ● ● ● ● EMV-Dienstleister sonstiges Netzteile EN6100-4-5 ● ● ● akkreditiert Zulassungen UL CSA MIL VDE ● ● sonstiges ● ● ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ▼ a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor ● Electronic Embedded Systeme 11/00 67 68 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● ● EMV-Dienstleister Zulassungen UL CSA MIL VDE a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor EMV/Schutz vor Störstrahlung sonstiges sonstiges ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● akkreditiertes EMV-Labor ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Lösung kundenspezifischer Anforderungen ● Vorbereitung von Normprüfungen, Layoutgestaltung, Re-Design ● ● ● ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 ● ● Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt ● ▼ a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor ● Electronic Embedded Systeme 11/00 69 70 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● ● ● ● EMV-Dienstleister Zulassungen UL CSA MIL VDE a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor EMV/Schutz vor Störstrahlung 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Elektronik-Focus a) Sinus Electronic EMV-Dienstleister sonstiges Zulassungen UL CSA MIL VDE a) Anbieter/Hersteller b) Telefon c) Fax EMV-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 71 72 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● EMV-Dienstleister Zulassungen UL CSA MIL VDE a) Anbieter/Hersteller 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-gerechte Gehäuse EMV-gerechte Bauelemente EMV-gerechte Leitungen EMV-gerechte Steckverbinder EMV-Messgeräte Beratung EMV-Prüfungen Prüflabor EMV/Schutz vor Störstrahlung 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 73 EMV/Schutz vor Störstrahlung 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Komponenten Telematik, Navigation, Fahrzeug-Infotainment (Teil 2) Eine Frage der Systemintegration 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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) Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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- Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 81 Komponenten Ein Framegrabber mit Rechen-Power Chipdesign Mikrosystemdesign Boarddesign Systemdesign Bildverarbeitung in Echtzeit 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Anzeige SEMINARFÜHRER Ihre Anzeige im Systeme-SEMINARFÜHRER Wie sollte sie aussehen? Was sollte sie enthalten? ➤ ➤ ➤ ➤ ➤ Titel Themenbereich Kursziel Voraussetzungen Hinweise auf weiterführende Seminare ➤ ➤ ➤ ➤ ➤ ➤ Termine Kursdauer Ort Kosten Telefonnummer Ansprechpartner Sie wollen mehr wissen? Rufen Sie uns an! Brigitte Seipt, Tel. 089/30 65 77 99 AWi-Verlag GmbH Anzeigenabteilung Systeme Bretonischer Ring 13, 85630 Grasbrunn Ihre Anzeige im Systeme-SEMINARFÜHRER 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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- Electronic Embedded Systeme 11/00 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- Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Entwicklungs-Tools Port- und Timing-Analyzer Adress- und Datenbus im Blick 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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: pa@systeme.awi.de) Redaktion: Rosemarie Krause (rk) (E-Mail: rk@systeme.awi.de) 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 worden sein, muss das angegeben werden. Mit der Einsendung gibt der 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 Layout, Produktion: Hans Fischer, Michael Szonell, Edmund Krause (Ltg.) Anzeigenverkauf: Marketing Services, Brigitte Seipt, Tel. (089) 30 65 77 99, E-Mail: bseipt@aol.com Anzeigenverwaltung: Gabriele Fischböck, Tel. (0 89) 4 56 16-262 Anzeigendisposition: Sandra Pablitschko, Tel. (0 89) 4 56 16-108 Anzeigenpreise: Es gilt die Preisliste Nr. 13 vom 1.1.2000 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,-. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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: abo@thaliag.ch. Jahresabonnement sFr. 148,Druck: Konradin Druck GmbH, Kohlhammerstraße 1-15, 70771 LeinfeldenEchterdingen Urheberrecht: Alle in Systeme erschienenen Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art, ob Fotokopie, Mikrofilm oder Erfassung in Datenverarbeitungsanlagen, nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages. Aus der Veröffentlichung kann nicht geschlossen werden, daß die beschriebene Lösung oder verwendete Bezeichnung frei von gewerblichen Schutzrechten sind. Haftung: Für den Fall, dass in Systeme unzutreffende Informationen oder in veröffentlichten Programmen oder Schaltungen Fehler enthalten sein sollten, kommt eine Haftung nur bei grober Fahrlässigkeit des Verlages oder seiner Mitarbeiter in Betracht. 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. © 2000 AWi Aktuelles Wissen Verlagsgesellschaft mbH Geschäftsführer: Eduard Heilmayr Anzeigenverkaufsleitung AWi-Verlag: Cornelia Jacobi, Tel. (089) 7194 00 03, E-Mail: cj@awigl.awi.de Anschrift des Verlages: AWi Aktuelles Wissen Verlagsgesellschaft mbH, Bretonischer Ring 13, D-85630 Grasbrunn, 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 101 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) a) Anbieter/Hersteller 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 16- und 32-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Schwerpunkt ● a) Anbieter/Hersteller 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 Performance-Analysator Echtzeitbetriebssystem Entwicklungsumgebung besteht aus folgenden Tools sonstiges ● ● ● ● ● ● ● ● PC, Unix, Floating License ● ● ● ● ● ● ● ● ● PC, Unix ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● VRTK Development System 16- und 32-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 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 4- und 8-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt ● 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Fujitsu F2MC8L Fujitsu F2-MC16L, Fujitsu F2MC16LX Fujitsu FR ▼ a) Ceibo Dev Tools b) 089/72430530 c) 089/72430531 Electronic Embedded Systeme 11/00 103 Entwicklungs-Tools a) Anbieter/Hersteller 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 Performance-Analysator Echtzeitbetriebssystem Entwicklungsumgebung besteht aus folgenden Tools ● ● ● ● ● ● 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 ● ● Ocean MSP430xx sonstiges 4- und 8-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 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 ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● ● ● CASETool, Adapter ● ● ● ● ● ● Motorola/ST-Microelectronics Motorola/ST-Microelectronics 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/ST-Microelectronics Infineon/ST-Microelectronics Infineon Infineon Intel Intel Intel, AMD Intel, AMD Intel, AMD Intel, AMD AMD AMD Motorola Motorola Motorola Motorola Motorola Motorola ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 16- und 32-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt Motorola PPC alle alle Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 4- und 8-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt u.a. TCP/IP ● ● ● ● ● ● ● ● Embedded Workbench 16- und 32-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 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 a) Logic Technology/ US-Software a) Logic Technology/ 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 68k, PowerPC, x86, ARM, Strong ARM, SH-3, SH-4, Mips ▼ a) Anbieter/Hersteller b) Telefon c) Fax a) HSP/Mojo Inc. a) HSP/Precise Inc. Emulator Assembler Disassembler Compiler Linker/Loader Debugger Simulator Performance-Analysator Echtzeitbetriebssystem Entwicklungsumgebung besteht aus folgenden Tools Electronic Embedded Systeme 11/00 105 Entwicklungs-Tools a) Anbieter/Hersteller 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 Performance-Analysator Echtzeitbetriebssystem Entwicklungsumgebung besteht aus folgenden Tools 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 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 4- und 8-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 16- und 32-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt nur 32 Bit: Motorola, IBM, Intel, AMD, Mips NEC NEC NEC NEC NEC ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC tation 78KOS-NS-PCMCIA-Set ● ● ● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC 78KO-NS-PCI-Set ● ● ● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC 78KO-NS-PCMCIA-Set ● ● ● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC IE-78K4-NS ● ● ● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC IE-784000-R ● ● ● ● ● ● ● ● Flash-Programmer, Dokumen- NEC 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Schwerpunkt ● a) Anbieter/Hersteller 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 Performance-Analysator Echtzeitbetriebssystem Entwicklungsumgebung besteht aus folgenden Tools sonstiges ● ● ● ● ● ● ● ● ● Code Compressor 4- und 8-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 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 16- und 32-Bit-Prozessoren/ und -Controller folgender Hersteller werden unterstützt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Atmel, Fujitsu, Hitachi, NEC, Infineon, STM, Mitsubishi, Motorola, Toshiba Infineon, ST Microelectronics Zilog Zilog Zilog Electronic Embedded Systeme 11/00 107 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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. Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt Electronic Embedded Systeme 11/00 109 Software und Betriebssysteme 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 Vom Konzept zum fertigen Code 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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- Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Software und Betriebssysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 113 Software und Betriebssysteme 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 115 Software und Betriebssysteme 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, Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 117 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 119 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 121 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 123 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt 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. ❶ Sie haben eine zentrale Anlaufstelle für Ihre Recherchen und sparen sich den zeitaufwendigen Ausflug über diverse Suchmaschinen und Web-Kataloge; Elektronik-Focus ❷ Sie kontaktieren mit einer einzigen Anzeige beliebig viele Anbieter – eine gewaltige Zeitersparnis; Und so funktionieren die Web-Kennziffern Über 100 Markt- und Anbieterübersichten schaffen Durchblick im Produktangebot und helfen bei Ihrer Investitionsplanung. ❶ Stellenmarkt ❷ Ein neuer Job gefällig? Hier haben Sie die Wahl zwischen mehreren tausend aktuellen Angeboten speziell für DV-Profis. Design-Navigator 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 ❸ Sie entscheiden, in welcher Form die Anbieter mit Ihnen in Kontakt treten sollen: per Post, per E-Mail, per Fax oder gar per Telefon; ❹ Sie können darauf vertrauen, daß Ihre Anfrage mit dem Siegel einer anerkannten Fachzeitschrift beim richtigen Ansprechpartner landet und nicht geradewegs im elektronischen Papierkorb; ❺ Sie sparen sich die Arbeit, in jedem Kontaktformular von neuem Ihre Daten einzugeben, denn unser Web-Kennzifferndienst merkt sich Ihre Daten; ❻ Sie erhalten eine persönliche Link-Liste, die einen hervorragenden Einstiegspunkt für eigene Recherchen im WWW darstellt. ❸ 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 für jeden der von Ihnen angekreuzten Anbieter eine Anfrage, die per EMail an den zuständigen Ansprechpartner verschickt wird. Dieser setzt sich mit Ihnen auf dem von Ihnen gewünschten Weg in Verbindung. Auf der Bestätigungsseite finden Sie außerdem eine kleine Online- http://www.systeme-online.de/direkt Inhaltsverzeichnis In welcher Ausgabe war eigentlich der Artikel zur DSP-Entwicklung unter NT? Kein Problem, die elektronischen Inhaltsverzeichnisse ergänzen Ihr Zeitschriftenarchiv perfekt. Abonnement Schon wieder hat Ihnen Ihr Kollege die Systeme vor der Nase weggeschnappt? Höchste Zeit für ein eigenes Abo. Online-Shop Ihnen fehlt die AWi-Jahres-CD oder ein Buch aus der AWi-Edition? Hier können Sie bequem online bestellen. Kontakt Sie wollen der Redaktion einmal richtig Ihre Meinung sagen? Oder einfach nur Ihre neue Adresse durchgeben? Mit dem Kontaktformular landen Sie immer beim richtigen Ansprechpartner. Kennziffern Informationen schnell per Anzeigen-Kennziffern und Inserentenverzeichnis 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 015 032 033 003 044 048 016 043 035 047 036 050 027 052 001 037 002 049 039 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 021 022 028 045 041 012 031 053 034 054 007 004 025 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… Rechenzwerg mit Windows CE 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 19 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 Enea OSE 20 200 Schwerpunkt Mit Wide-SCSI- oder Ethernet-… Über Busse und Boards Eine unüberschaubare Vielfalt 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 44 300 302 304 306 308 310 312 Arcom Infratron Emco Molex Holland Shielding Globes SimLab Tabula-Tronic tyco/Electronics/AMP 73 73 73 73 74 74 74 74 74 400 402 404 406 408 410 412 414 416 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 Eine Frage der Systemintegration Für Anwendungen in Motor… Bildverarbeitung in Echtzeit 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 117 117 118 118 119 119 120 120 121 121 121 121 122 122 123 123 124 124 124 800 802 804 806 808 810 812 814 816 818 820 822 824 826 828 830 832 834 836 Software und Betriebssysteme 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… Adress- und Datenbus im Blick 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 Vom Konzept zum fertigen Code 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 Hochspannungs-Analogkomm… Testzugriff durch Boundary-… Schmale DC-DC-Wandler SD-Card- und MultiMediaCard-… 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 ▲ # 023 ▲ ●Info-Fax ▲ ● 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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 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 ● 20 bis 49 Mitarbeiter ● l 500 bis 999 Mitarbeiter Mein Unternehmen gehört zu folgender Branche: ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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 ● _________________________ ● 50 bis 99 Mitarbeiter ● über 1000 Mitarbeiter ● l 100 bis 249 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 129 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 Electronic Embedded Systeme 11/00 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 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt