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1.1 Allgemeines

Rabbit™ Mikrocontrollermodule erfreuen sich bei Entwicklern grosser Beliebtheit. Dies rührt einerseits an der breiten Auswahl verschiedener Mikrocontroller-Module mit unterschiedlichster Leistungsfähigkeit und dass mit Dynamic C™ andererseits ein professionelles Entwicklungswerkzeug mit umfangreichen Bibliotheken zur Verfügung steht. Und das alles zu einem sehr guten Preis. Dadurch können auch Anwendungen in kleinen Stückzahlen preiswert realisiert werden. Weitere Informationen findet man auf den Web-Seiten des Herstellers Rabbit Semiconductors. Informationen zu weiterer Hardware, die hier angeboten wird, finden sie hier.

1.2 Das Application Framework

In vielen Fällen müssen Mikroprozessorsysteme heute mit anderen Systemen z.B. einem weiteren Mikroprozessorsystem oder einem PC-System kommunizieren. Eine Situation, die in der Praxis dabei sehr oft vorkommt ist, dass ein zentrales System mit mehreren Sub-Systemen zusammenwirken soll (Abbildung 1.1). Die Kommunikation kann dabei so ablaufen, dass ein System einem anderen System einen Befehl sendet. Dieses empfängt den Befehl, decodiert und verarbeitet ihn und sendet das Ergebnis der Bearbeitung zurück an den Sender. So sendet beispielsweise ein PC-System einem Mikroprozessorsystem den Befehl „lies den Eingangspin 1 von Port A und sende mir den Zustand des Pins. Eine weitere Aufgabe ist es auch Informationen über Internet zugänglich zu machen. Genau für solche Aufgaben wurde das Rabbit Anwendungsframework vordergründig entwickelt.

Abbildung 1.1: Beispiel einer Hardware-Architektur in einer verteilten Anwendung
Das Rabbit Anwendungsframework stellt ein Programmgerüst zur schnellen Entwicklung von Mikrocontroller-Anwendungen bereit, die auf einem Rabbit Mikrocontroller-Modul laufen und die über eine RS232- oder Ethernet-Verbindung oder andere Schnittstellen kommunizieren sollen. Es stellt somit eine Erweiterung mit Dynamic C™ mitgelieferten Bibliotheken dar. Das Programmgerüst enthält deshalb bereits die notwendigen Routinen zur Kommunikation mit einem zentralen Steuerungssystem. Das Anwendungs-Framework ist so konzipiert, dass es keine Rolle spielt ob gleichzeitig mit einer oder mehreren Schnittstellen kommuniziert wird. Ebenso kann die Kommunikation gleichzeitig über verschiedene Schnittstellen wie z.B. RS232, Ethernet etc. erfolgen.
Ziel ist, den Entwickler bei der Umsetzung eigener Projekte möglichst gut zu unterstützen um den Aufwand für die Entwicklung zu reduzieren.

1.3 Was muss man tun um eine Anwendung zu realisieren, die über eine Ethernet-Verbindung mit einem PC kommunizieren soll?

1. Implementierung der Routinen, die auf dem Mikrocontroller-Modul ausgeführt werden sollen.

2. Definition des Befehlssatzes für die Kommunikation (wahlweise Ascii- oder binäre Datenübertragung).

3. Aufnahme der Befehle in die Befehlsbehandlungs-Routine (Scheduler).

1.4 Welche Ressourcen werden auf einem Rabbit Mikrocontroller-Modul benötigt?

Das komplette Programmgerüst ist von der Hardware unabhängig ist und benötigt cirka 3 Kb des Programmspeichers (gemessen mit und ohne Einbindung des Programmgerüstes nach dem Compilieren mit Dynamic C™ 8.6.1.
Soll das Mikrocontroller-Modul über die serielle Schnittstelle kommunizieren, dann muss ein entsprechender Eingangspuffer, z.B. 1024 Bytes reserviert werde. Gleiches gilt für die Kommunikation über Ethernet. Die Puffergrösse hängt hier stark von der Anwendung ab. Da das gesamte Framework auf den Bibliotheken des Dynamic C™-Compilers beruhen und das Programmgerüst nur Anwendungslogik enthält, ist die Aufwärtskompatibilität für künftige Compiler-Versionen gegeben.
Das Programm wendet nicht die OS-Bibliotheken an sondern läuft in einer Programmschleife (preemtive Multitasking). Programme laufen sehr stabil. Weiterhin stehen alle Hardware-Funktionen der Mikrocontroller-Module zur Verfügung.

1.5 Aufbau des Anwendungs-Frameworks

Im Rabbit Anwendungsframework wird eine klare Trennung zwischen Hardware- und der Anwendungslogik vorgenommen. Auf diese Weise muss beim Umstieg auf andere Hardware nur die Hardwarelogik angepasst werden. Die Anwendungslogik bleibt gleich. Eine einfachere Portierbarkeit auf andere Mikroprozessor- oder PC-Systeme wird dadurch sichergestellt. Der Aufbau der Bibliotheken ist in Abbildung 1.2 dargestellt.

Abbildung 1.2: Aufbau des Anwendungs-Frameworks

1.6 Beispielaufbau eines Befehlssatzes für die Kommunikation

Beispielsweise sollen die Zustände der digitalen Eingänge Pin 1 bis 7 von Port B von drei Mikrocontroller-Systemen an ein zentrales PC-System übertragen. Weiter sollen die digitale Ausgänge auf Port C ein- und ausgeschaltet werden können. Ebenso soll die interne Uhr des Mikrocontroller-Systems mit dem PC-System synchronisiert werden können.
PC-System und die drei Mikrocontroller-Systeme sind über ein Ethernet-Netz miteinander verbunden. Der Befehl vom PC-System könnte dabei, wie in Abbildung 1.3 dargestellt, aussehen.

Nr	Befehl	Antwort vom Mikrocontroller-Modul	Beschreibung
0	$ 001	$001 1	Liefert den aktuellen Zustand von Pin 1 an Port B – in diesem Fall 0 zurück
1	$ 002	$ 002 1 2005/02/22 10:15:20	Ermittle das Datum und die Uhrzeit am Mikrocontroller-System
2	$003	$003 1 2005/02/22 10:15:20	Setze die Uhrzeit des Mikrocontroller-Systems auf das Datum 2005/02/22 und die Uhrzeit 10:15:20
3	$004	$004 4 1	Setze Pin 4 von Port C auf 1
4	...	...	...
5	...	...	...

1.7 Bemerkungen:

Das Anwendungsframework wurde bisher auch in anderen Projekten erfolgreich eingesetzt.
Damit wurden Anwendungen für

• PIC18F452 (MP-Lab) Mikrocontroller-Systeme

• C167 Mikroprozessoren (Keil-Compiler)

• und PC-Systeme entwickelt (z.B. Dos-Rechner anstatt eines Mikrocontroller-Moduls).

Alle weiteren Anwendungen, die auf diesen Webseiten aufgezeigt werden, basieren ebenfalls auf dem Rabbit Anwendungsframework. Alle Routinen sind in der Sprache C geschrieben.

1.8 Was erhalten Sie mit dem Rabbit Application Framework?

Mit dem Kauf des Rabbit Application-frameworks erhalten sie:

• den Source-Code des Programmgerüstes für ihre eigenen Anwendungen,

• eine kurze Beschreibung des Konzeptes und Tipps für das Software-Desgin

• eine kurze Beschreibung der Bibliotheksroutinen und

• drei kleine Beispielanwendungen in denen die wesentlichen Funktionen und ihre Anwendung demonstriert werden.

1.9 Anwendungsfall bei dem sich der Einsatz des Application Frameworks sehr gut eignet

Hier folgen demnächst Szenarios, welche beispielhaft die Verwendung des Application Frameworks aufzeigen sollen.

1.10 Preis