Jedním z hlavních aspektů procesu programování vestavěných systémů je obsluha komunikačních protokolů, umožňujících výměnu informací s vnějším světem a také mezi interními prvky systému. Široký výběr vývojových nástrojů, které značně usnadňují nejen implementaci zvoleného komunikačního protokolu, ale rovněž pozdější testování jeho správné funkce, nabízí firma Total Phase.
Produkty Total Phase, firmy fungující již několik desítek let v kalifornském Křemíkovém údolí, se těší renomé na trhu a v její nabídce můžeme nalézt:
- vývojové desky, obsahující hardwarovou implementaci zvoleného rozhraní včetně příkladů softwaru,
- konvertory SPI-USB, I2C-USB a CAN-USB, umožňující komunikaci s počítačem,
- analyzátory protokolu, čili zařízení s velmi velkými možnostmi, nejen diagnostickými.
Jsou to nástroje, které umožňují snadné a rychlé zahájení práce s populárními komunikačními protokoly USB, SPI, I2C a CAN. Stojí za to se na ně blíže podívat.
Analyzátory protokolu
Analyzátory protokolu tvoří významnou skupinu výrobků v nabídce firmy Total Phase. Umožňují sledování komunikace na signálech vybraného rozhraní, aniž narušují její průběh. Díky tomu se lze rychle seznámit s daným protokolem, ale také jej diagnostikovat a odhalit veškeré nepravidelnosti v komunikaci. Tyto vlastnosti jsou důležité z pohledu jak inženýra, tak i amatéra, toužícího poznat taje různých protokolů. U analyzátoru je také důležitý vhodný software, umožňující dešifrování přenosu, shodně s protokolem zkoumaného komunikačního interfejsu.
Total Phase nabízí obvody určené k analýze přenosu rozhraními USB, SPI, I2C (řada Beagle) a CAN (řada Komodo). Některá z těchto zařízení jsou rovněž schopná samostatné komunikace pomocí zvoleného rozhraní, díky čemu umožňují velmi rychlé sestavení spojení, např. pro kontrolu práce libovolného modulu v systému.
Řada Beagle – interfejsy USB a SPI/I2C
Řada Beagle zahrnuje analyzátory interfejsů USB a SPI/I2C. Její součástí jsou obvody USB 5000 V2 (ve verzi Ultimate, Standard nebo USB 2.0), USB 480, USB 12 a SPI/I2C. Všechny modely umožňují zachycování a analýzu paketů v reálném čase a záznam historie komunikace pro její následné zpracování v režimu offline.
Široký výběr analyzátorů protokolu USB umožňuje konstruktérům zvolit nástroj vhodný pro jejich potřeby. Jednotlivé obvody mají různé maximální rychlosti přenosu – je od 12 Mb/s (USB 12 obsluhující přenos USB Full Speed) do 5 Gb/s (USB 5000 V2 pro přenos USB 3.0).
Analyzátor interfejsu SPI/I2C obsluhuje přenos s kmitočtem do 5 MHz (v případě I2C) a 24 MHz (u SPI). Všechny analyzátory z rodiny Beagle se připojují k počítačům interfejsem USB, pomocí kterého jsou rovněž napájené. Díky tomu nevyžadují dodatečné napájecí kabely.
Řada Komodo – interfejs CAN
Řada Komodo zahrnuje analyzátory interfejsu CAN, používaného hlavně v automobilovém průmyslu. Její součástí jsou obvody Komodo Solo a Komodo Duo. Odlišují se počtem měřicích kanálů (dva v případě Komodo Duo a jeden u Komodo Solo). Umožňují analýzu přenosu v reálném čase. Jsou také schopné samostatné komunikace, díky čemu mohou být používané jako konvertor USB-CAN.
Software DataCenter
K obsluze svých analyzátorů Total Phase zpřístupňuje zdarma software DataCenter, vybavený mnoha praktickými funkcemi, které umožňují pokročilou analýzu přenosu dat. Software je kompatibilní se všemi populárními operačními systémy (Windows, Linux, Mac OS), jak ve verzi 32-, tak i 64bitové. Umožňuje náhled přenosu v reálném čase a statistickou analýzu. Výsledky jsou prezentovány formou graficky atraktivní a uživatelsky přívětivou. Pro všechny zařízení výrobce rovněž zpřístupňuje API, které umožňuje tvorbu vlastních aplikací, a dodává knihovny, umožňující obsluhu zařízení v prostředí LabView.
Desky Activity Board
Total Phase má ve své nabídce také další výrobky, směrované na výuku principu funkce a obsluhy zvoleného rozhraní. Zvlášť zajímavě se jeví vývojové desky z řady Activity Board (I2C/SPI Activity Board a CAN/I2C Activity Board). Tyto obvody mohou být velmi užitečné pro inženýry, kteří chtějí začít pracovat s komunikačním protokolem I2C, SPI nebo CAN. Poskytují hotová hardwarová řešení, jak rovněž příklady programů. Umožňují rychle sestavit spojení, mají také konektory, pomocí kterých se dají propojit přímo s analyzátory protokolu tohoto výrobce.
Konvertory SPI-USB a I2C/SPI-USB
V nabídce Total Phase nalezneme rovněž konvertory SPI-USB (Cheetah SPI Host Adapter) a I2C/SPI-USB (Aardvark I2C/SPI Host Adapter). SPI-USB umožňuje přenos přes interfejs SPI s maximálním kmitočtem 40 MHz. Může být efektivně využíván pro komunikaci s obvody rychlých pamětí flash. Obvod Aardvark pak umožňuje komunikaci na kmitočtu do 800 kHz pro I2C a do 8/4 MHZ pro SPI (8 MHz v režimu master, 4 MHz jako slave). Napájí se přes interfejs USB a nepotřebuje další napájecí vodiče. Při práci s obvody lze používat samostatně napsané programy, díky dedikovanému API a knihovnám pro LabView, které výrobce navíc zpřístupňuje.
Shrnutí
Produkty Total Phase se vyznačují velkým počtem funkcí. Umožňují provádět rychlou diagnózu problémů spojených s komunikací, usnadňují naučení se způsobu fungování a obsluhy zvoleného protokolu. Dodatečným plusem je rozsáhlá podpora zpřístupněná výrobcem (API, knihovny pro LabView, dedikovaný software), usnadňující uživateli zahájení práce. Na stránkách firmy můžeme rovněž nalézt mnoho zajímavých článků, vysvětlujících funkci populárních komunikačních protokolů. Široká nabídka modelů a možnost dodatečné konfigurace umožňují konstruktérům zvolit zařízení optimálně přizpůsobené jejich potřebám. Všechna uvedená zařízení jsou dostupná v nabídce Transfer Multisort Elektronik, distributora firmy Total Phase. Více informací lze najít na stránkách http://www.tme.eu/.
