Microsemi DG0440 Running Modbus TCP Reference Design σε συσκευές SmartFusion2

Τα κεντρικά γραφεία της Microsemi
One Enterprise, Aliso Viejo,
CA 92656 ΗΠΑ
Εντός ΗΠΑ: +1 800-713-4113
Εκτός ΗΠΑ: +1 949-380-6100
Φαξ: +1 949-215-4996
E-mail: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
© 2017 Microsemi Corporation. Ολα τα δικαιώματα διατηρούνται. Η ονομασία Microsemi και το λογότυπο Microsemi είναι εμπορικά σήματα της Microsemi Corporation. Όλα τα άλλα εμπορικά σήματα και σήματα υπηρεσιών είναι ιδιοκτησία των αντίστοιχων κατόχων τους

Η Microsemi δεν παρέχει καμία εγγύηση, αντιπροσώπευση ή εγγύηση σχετικά με τις πληροφορίες που περιέχονται στο παρόν ή την καταλληλότητα των προϊόντων και των υπηρεσιών της για οποιονδήποτε συγκεκριμένο σκοπό, ούτε η Microsemi αναλαμβάνει οποιαδήποτε ευθύνη που προκύπτει από την εφαρμογή ή τη χρήση οποιουδήποτε προϊόντος ή κυκλώματος. Τα προϊόντα που πωλούνται σύμφωνα με το παρόν και οποιαδήποτε άλλα προϊόντα που πωλούνται από τη Microsemi έχουν υποβληθεί σε περιορισμένες δοκιμές και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με κρίσιμους για την αποστολή εξοπλισμό ή εφαρμογές. Οποιεσδήποτε προδιαγραφές απόδοσης πιστεύεται ότι είναι αξιόπιστες, αλλά δεν επαληθεύονται και ο Αγοραστής πρέπει να διεξάγει και να ολοκληρώσει όλες τις επιδόσεις και άλλες δοκιμές των προϊόντων, μόνος και μαζί με ή εγκατεστημένα σε οποιαδήποτε τελικά προϊόντα. Ο αγοραστής δεν θα βασίζεται σε δεδομένα και προδιαγραφές ή παραμέτρους απόδοσης που παρέχονται από τη Microsemi. Είναι ευθύνη του Αγοραστή να προσδιορίσει ανεξάρτητα την καταλληλότητα οποιωνδήποτε προϊόντων και να ελέγξει και να επαληθεύσει την ίδια. Οι πληροφορίες που παρέχονται από τη Microsemi παρακάτω παρέχονται «ως έχουν, όπου υπάρχει» και με όλα τα σφάλματα, και ολόκληρος ο κίνδυνος που σχετίζεται με αυτές τις πληροφορίες ανήκει εξ ολοκλήρου στον Αγοραστή. Η Microsemi δεν εκχωρεί, ρητά ή σιωπηρά, σε κανένα συμβαλλόμενο μέρος δικαιώματα ευρεσιτεχνίας, άδειες ή άλλα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας, είτε όσον αφορά αυτές τις πληροφορίες καθεαυτές είτε οτιδήποτε περιγράφεται από αυτές τις πληροφορίες. Οι πληροφορίες που παρέχονται σε αυτό το έγγραφο είναι ιδιοκτησία της Microsemi και η Microsemi διατηρεί το δικαίωμα να κάνει οποιεσδήποτε αλλαγές στις πληροφορίες σε αυτό το έγγραφο ή σε οποιαδήποτε προϊόντα και υπηρεσίες ανά πάσα στιγμή χωρίς προειδοποίηση.

Σχετικά με τη Microsemi
Η Microsemi Corporation (Nasdaq: MSCC) προσφέρει ένα ολοκληρωμένο χαρτοφυλάκιο λύσεων ημιαγωγών και συστημάτων για την αεροδιαστημική και την άμυνα, τις επικοινωνίες, τα κέντρα δεδομένων και τις βιομηχανικές αγορές. Τα προϊόντα περιλαμβάνουν υψηλής απόδοσης και σκληρυμένα με ακτινοβολία αναλογικά ολοκληρωμένα κυκλώματα μικτού σήματος, FPGA, SoC και ASIC. προϊόντα διαχείρισης ενέργειας? συσκευές χρονισμού και συγχρονισμού και ακριβείς λύσεις χρόνου, που θέτουν τα παγκόσμια πρότυπα για το χρόνο. συσκευές επεξεργασίας φωνής? Λύσεις RF; διακριτά εξαρτήματα. λύσεις αποθήκευσης και επικοινωνίας επιχειρήσεων, τεχνολογίες ασφάλειας και επεκτάσιμο anti-tampπροϊόντα? Λύσεις Ethernet; Power-over-Ethernet IC και μεσαία ανοίγματα. καθώς και προσαρμοσμένες δυνατότητες και υπηρεσίες σχεδιασμού. Η Microsemi έχει την έδρα της στο Aliso Viejo της Καλιφόρνια και έχει περίπου 4,800 υπαλλήλους παγκοσμίως. Μάθετε περισσότερα στο www.microsemi.com.

Ιστορικό αναθεώρησης

Το ιστορικό αναθεωρήσεων περιγράφει τις αλλαγές που εφαρμόστηκαν στο έγγραφο. Οι αλλαγές παρατίθενται με αναθεώρηση, ξεκινώντας από την πιο πρόσφατη δημοσίευση.

Αναθεώρηση 7.0
Ενημερώθηκε το έγγραφο για την έκδοση λογισμικού Libero v11.8.

Αναθεώρηση 6.0
Οι ακόλουθες αλλαγές γίνονται στην αναθεώρηση 6.0 αυτού του εγγράφου.

• Οι απαιτήσεις σχεδίασης Libero SoC, FlashPro και SoftConsole ενημερώνονται στις Απαιτήσεις σχεδίασης, σελίδα 5.
• Σε όλο τον οδηγό, τα ονόματα των έργων SoftConsole που χρησιμοποιούνται στη σχεδίαση επίδειξης και όλα τα σχετικά στοιχεία ενημερώνονται.

Αναθεώρηση 5.0
Ενημερώθηκε το έγγραφο για την έκδοση λογισμικού Libero v11.7 (SAR 76559).

Αναθεώρηση 4.0
Ενημερώθηκε το έγγραφο για την έκδοση λογισμικού Libero v11.6 (SAR 72924).

Αναθεώρηση 3.0
Ενημερώθηκε το έγγραφο για την έκδοση λογισμικού Libero v11.5 (SAR 63972).

Αναθεώρηση 2.0
Ενημερώθηκε το έγγραφο για την έκδοση λογισμικού Libero v11.3 (SAR 56538).

Αναθεώρηση 1.0
Ενημερώθηκε το έγγραφο για την έκδοση λογισμικού Libero v11.2 (SAR 53221).

Εκτέλεση σχεδίασης αναφοράς Modbus TCP σε συσκευές SmartFusion2 με χρήση IwIP και FreeRTOS

Εισαγωγή
Η Microsemi προσφέρει ένα σχέδιο αναφοράς για συσκευές SmartFusion®2 SoC FPGA που αποδεικνύουν το
ο ελεγκτής μεσαίας πρόσβασης ethernet τριών ταχυτήτων (TSEMAC) διαθέτει το SmartFusion2 SoC FPGA και υλοποιεί το πρωτόκολλο Modbus. Η σχεδίαση αναφοράς εκτελείται στον οδηγό χρήστη UG0557: SmartFusion2 SoC FPGA Advanced Development Kit. Αυτός ο οδηγός επίδειξης περιγράφει.

• Χρήση του SmartFusion2 TSEMAC συνδεδεμένο σε σειριακή διεπαφή ανεξάρτητου μέσου gigabit (SGMII) PHY.
•  Ενσωμάτωση του προγράμματος οδήγησης SmartFusion2 MAC με το ελαφρύ πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης IP (IwIP) (TCP) ή στοίβα IP και το δωρεάν λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο (RTOS).
• Επίπεδο εφαρμογής με πρωτόκολλο βιομηχανικού αυτοματισμού, Modbus σε TCP ή IP.
• Πώς να εκτελέσετε το σχέδιο αναφοράς

Το υποσύστημα μικροελεγκτή (MSS) του SmartFusion2 SoC FPGA έχει μια παρουσία του περιφερειακού TSEMAC. Το TSEMAC μπορεί να διαμορφωθεί μεταξύ του κεντρικού επεξεργαστή και του δικτύου Ethernet με τους ακόλουθους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων (ταχύτητα γραμμής):

• 10 Mbps
• 100 Mbps
• 1000 Mbps

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διεπαφή TSEMAC για συσκευές SmartFusion2, ανατρέξτε στον Οδηγό χρήστη UG0331: SmartFusion2 Microcontroller Subsystem.

Χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο Modbus
Το Modbus είναι ένα πρωτόκολλο ανταλλαγής μηνυμάτων επιπέδου εφαρμογής που υπάρχει στο επίπεδο επτά του
μοντέλο διασύνδεσης ανοιχτών συστημάτων (OSI). Επιτρέπει την επικοινωνία πελάτη ή διακομιστή μεταξύ των συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε διαφορετικούς τύπους λεωφορείων ή δικτύων. Είναι ένα πρωτόκολλο υπηρεσίας που προσφέρει πολλές υπηρεσίες που καθορίζονται από τους κωδικούς λειτουργίας. Οι κωδικοί λειτουργίας Modbus είναι στοιχεία των μονάδων δεδομένων πρωτοκόλλου αιτήματος ή απάντησης Modbus. Τα στοιχεία του πρωτοκόλλου Modbus περιλαμβάνουν:

• TCP ή IP μέσω Ethernet
• Ασύγχρονη σειριακή μετάδοση σε διάφορα μέσα
• Σύρμα:
  • ΜΠΕ/ΤΙΑ-232-Ε
  • ΜΠΕ-422
  • EIA/TIA-485-A Fiber
• Ραδιόφωνο
• Modbus PLUS, ένα δίκτυο διέλευσης διακριτικών υψηλής ταχύτητας

Το παρακάτω σχήμα περιγράφει τις στοίβες επικοινωνίας Modbus για διάφορα δίκτυα επικοινωνίας.

Εικόνα 1 • Στοίβα επικοινωνίας Modbus

Χρήση πρωτοκόλλου Modbus στη συσκευή SmartFusion2
Ο διακομιστής Modbus TCP εκτελείται στο SmartFusion2 Advanced Development Kit και ανταποκρίνεται στον πελάτη Modbus TCP που εκτελείται στον κεντρικό υπολογιστή. Το παρακάτω σχήμα δείχνει το μπλοκ διάγραμμα του διακομιστή και της εφαρμογής Modbus TCP στη συσκευή SmartFusion2.

Εικόνα 2 • Διάγραμμα μπλοκ του διακομιστή TCP Modbus και της εφαρμογής στο SmartFusion2

0RGEXV 7&3 $SSOLFDWLRQ	0RGEXV 7&3 6HUYHU
	,Z,3 7&3 RU ,3 6WDFN
)UHH5726	)LUPZDUH
6PDUW)XVLRQ2 $GYDQFHG 'HYHORSPHQW .LW (+:)

Απαιτήσεις Σχεδιασμού
Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει τις απαιτήσεις σχεδιασμού υλικού και λογισμικού.

Πίνακας 1 • Απαιτήσεις και λεπτομέρειες σχεδίασης αναφοράς

Απαιτήσεις σχεδίασης: Περιγραφή
Μηχανήματα υπολογιστών

• Κιτ προηγμένης ανάπτυξης SmartFusion2
  – Καλώδιο USB A σε mini-B
  – Προσαρμογέας 12 V
  Rev A ή μεταγενέστερη
• Καλώδιο Ethernet RJ45
• Οποιοδήποτε από τα ακόλουθα προγράμματα εξομοίωσης σειριακών τερματικών:
  – Υπερτερματικό
  – ΤεραΤερμ
  – ΣΤΟΚΟΣ
• Κεντρικός υπολογιστής ή φορητός υπολογιστής Windows 64-bit λειτουργικό σύστημα

Λογισμικό

• Libero® System-on-Chip (SoC) v11.8
• SoftConsole v4.0
• Λογισμικό προγραμματισμού FlashPro v11.8
• Προγράμματα οδήγησης USB σε UART –
• MSS Ethernet MAC προγράμματα οδήγησης v3.1.100
• Ένα σειριακό πρόγραμμα εξομοίωσης τερματικού HyperTerminal, TeraTerm ή PuTTY
• Πρόγραμμα περιήγησης Mozilla Firefox ή Internet Explorer

Demo Design
Οι ακόλουθες ενότητες περιγράφουν τη σχεδίαση επίδειξης του σχεδίου αναφοράς Modbus TCP σε συσκευές SmartFusion2 που χρησιμοποιούν IwIP και FreeRTOS.
Το σχέδιο επίδειξης files είναι διαθέσιμα για λήψη στη διεύθυνση:
http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0440_liberov11p8_df
Το σχέδιο επίδειξης files περιλαμβάνουν:

• Λίμπερο
• Προγραμματισμός files
• HostTool
• Διαβάστε με

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη δομή ανώτατου επιπέδου του σχεδίου fileμικρό. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στο Readme.txt file.

Εικόνα 3 • Σχεδίαση επίδειξης Files Δομή Ανωτάτου Επιπέδου

 Δυνατότητες σχεδίασης επίδειξης
Ο σχεδιασμός αναφοράς περιλαμβάνει:

• Ολοκληρώστε το έργο Libero SoC Verilog
• Έργο υλικολογισμικού SoftConsole

Ο σχεδιασμός αναφοράς μπορεί να υποστηρίξει τους ακόλουθους κωδικούς λειτουργίας Modbus ανάλογα με τις δωρεάν ρυθμίσεις στοίβας επικοινωνιών Modbus:

• Ανάγνωση καταχωρητών εισόδου (κωδικός συνάρτησης 0×04)
• Ανάγνωση μητρώων κατοχής (κωδικός συνάρτησης 0×03)
• Γράψτε μεμονωμένους καταχωρητές (κωδικός συνάρτησης 0×06)
• Γράψτε πολλαπλούς καταχωρητές (κωδικός συνάρτησης 0×10)
• Ανάγνωση ή εγγραφή πολλαπλών καταχωρητών (κωδικός συνάρτησης 0×17)
• Ανάγνωση πηνίων (κωδικός συνάρτησης 0×01)
• Γράψτε μεμονωμένο πηνίο (κωδικός συνάρτησης 0×05)
• Γράψτε πολλαπλά πηνία (κωδικός συνάρτησης 0×0F)
• Ανάγνωση διακριτών εισόδων (κωδικός συνάρτησης (0×02)

Η σχεδίαση αναφοράς υποστηρίζει τους ακόλουθους κωδικούς λειτουργίας Modbus για όλες τις δωρεάν ρυθμίσεις στοίβας επικοινωνιών Modbus:

• Ανάγνωση καταχωρητών εισόδου (κωδικός συνάρτησης 0×04)
• Ανάγνωση διακριτών εισόδων (κωδικός συνάρτησης (0×02)
• Γράψτε πολλαπλά πηνία (κωδικός συνάρτησης 0×0F)
• Ανάγνωση μητρώων κατοχής (κωδικός συνάρτησης 0×03)

Περιγραφή σχεδίασης επίδειξης
Ο σχεδιασμός υλοποιείται χρησιμοποιώντας μια διεπαφή SGMII PHY διαμορφώνοντας το TSEMAC για τη λειτουργία διεπαφής δέκα bit (TBI). Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διεπαφή TSEMAC TBI, ανατρέξτε στον Οδηγό χρήστη UG0331: SmartFusion2 Microcontroller Subsystem.

Libero SoC Hardware Project
Το παρακάτω σχήμα δείχνει την υλοποίηση σχεδίασης υλικού στην οποία εκτελείται το υποτελές υλικολογισμικό σχεδίασης αναφοράς.

Εικόνα 4 • Σχεδίαση υλικού ανώτατου επιπέδου Libero SoC

Το έργο υλικού Libero SoC χρησιμοποιεί τους ακόλουθους πόρους και IP SmartFusion2 MSS:

• Διεπαφή TSEMAC TBI
• MMUART_0 για επικοινωνίες RS-232 στο SmartFusion2 Advanced Development Kit
• Αφιερωμένο πληκτρολόγιο εισόδου 0 ως πηγή ρολογιού
• Είσοδος και έξοδος γενικού σκοπού (GPIO) που διασυνδέει τα ακόλουθα:
  • Δίοδοι εκπομπής φωτός (LED): 4 αριθμοί
  • Κουμπιά: 4 αριθμοί
  • Διακόπτες διπλού πακέτου σε σειρά (DIP): 4 αριθμοί
• Οι ακόλουθοι πόροι του πίνακα συσχετίζονται με τις εντολές Modbus:
  • LED (πηνία)
  • Διακόπτες DIP (διακριτές είσοδοι)
  • Κουμπιά (διακριτές είσοδοι)
  • Ρολόι πραγματικού χρόνου (RTC) (καταχωρητές εισόδου)
• Σειριακή διεπαφή υψηλής ταχύτητας (SERDESIF) SERDES_IF IP, διαμορφωμένη για SERDESIF_3 EPCS λωρίδα 3, δείτε την παρακάτω εικόνα. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις σειριακές διεπαφές υψηλής ταχύτητας, ανατρέξτε στον Οδηγό χρήστη UG0447- SmartFusion2 και IGLOO2 FPGA σειριακές διεπαφές υψηλής ταχύτητας.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει το παράθυρο Διαμόρφωση σειριακής διεπαφής υψηλής ταχύτητας.

Εικόνα 5 • Παράθυρο διαμόρφωσης σειριακής διεπαφής υψηλής ταχύτητας

Εργασίες καρφίτσας πακέτου
Οι αντιστοιχίσεις ακίδων πακέτου για LED, διακόπτες DIP, διακόπτες με κουμπιά και σήματα διασύνδεσης PHY εμφανίζονται στον παρακάτω πίνακα μέσω του Πίνακα 5, σελίδα 9.

Πίνακας 2 • Ενδεικτική λυχνία για τις αναθέσεις καρφίτσες πακέτου

• Καρφίτσα πακέτου εξόδου
• LED_1 D26
• LED_2 F26
• LED_3 A27
• LED_4 C26

Πίνακας 3 • Διακόπτες DIP σε Εκχωρήσεις ακίδων πακέτων

• Καρφίτσα πακέτου εξόδου
• DIP1 F25
• DIP2 G25
• DIP3 J23
• DIP4 J22

Πίνακας 4 • Εναλλαγή κουμπιού σε Εκχωρήσεις καρφίτσες πακέτων

• Καρφίτσα πακέτου εξόδου
• ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ1 J25
• ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ2 H25
• ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ3 J24
• ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ4 H23

Πίνακας 5 • Σήματα διεπαφής PHY σε εκχωρήσεις καρφίτσες πακέτων

• Όνομα θύρας Καρφίτσα πακέτου κατεύθυνσης
• Έξοδος PHY_MDC F3
• Είσοδος PHY_MDIO K7
• Έξοδος PHY_RST F2

Έργο υλικολογισμικού SoftConsole
Επικαλέστε το έργο SoftConsole χρησιμοποιώντας αυτόνομο IDE SoftConsole. Για τη σχεδίαση αναφοράς χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες εκδόσεις της στοίβας:

• lwIP TCP ή IP στοίβα έκδοση 1.3.2
• Modbus TCP server έκδοση 1.5 (www.freemodbus.org) με βελτιώσεις για την πλήρη υποστήριξη κώδικα λειτουργίας ως διακομιστή Modbus TCP
• FreeRTOS (www.freertos.org)

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη δομή του καταλόγου στοίβες λογισμικού SoftConsole του σχεδίου.

Εικόνα 6 • Παράθυρο SoftConsole Project Explorer

Ο χώρος εργασίας SoftConsole αποτελείται από το έργο, το Modbus_TCP_App που έχει την εφαρμογή Modbus TCP (η οποία χρησιμοποιεί lwIP και FreeRTOS) και όλα τα επίπεδα αφαίρεσης υλικολογισμικού και υλικού που αντιστοιχούν στη σχεδίαση υλικού.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις εκδόσεις προγραμμάτων οδήγησης που χρησιμοποιούνται για την επίδειξη.

Εικόνα 7 • Εκδόσεις προγράμματος οδήγησης επίδειξης σχεδίασης

Ρύθμιση του σχεδίου επίδειξης
Τα παρακάτω βήματα περιγράφουν τον τρόπο ρύθμισης της επίδειξης για την πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development Kit:

1. Συνδέστε τον κεντρικό υπολογιστή στην υποδοχή J33 χρησιμοποιώντας το καλώδιο USB A σε mini-B. Τα προγράμματα οδήγησης γέφυρας USB σε καθολικό ασύγχρονο δέκτη/πομπό (UART) εντοπίζονται αυτόματα.
2. Από τις τέσσερις θύρες επικοινωνίας (COM) που εντοπίστηκαν, κάντε δεξί κλικ σε οποιαδήποτε από τις θύρες COM και επιλέξτε Ιδιότητες. Εμφανίζεται το επιλεγμένο παράθυρο ιδιοτήτων θύρας COM, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.
3. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τη θέση όπως στον σειριακό μετατροπέα USB FP5 C στο παράθυρο Ιδιότητες όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Σημείωμα: Σημειώστε τον αριθμό θύρας COM για τη διαμόρφωση της σειριακής θύρας και βεβαιωθείτε ότι η Θέση της θύρας COM έχει καθοριστεί όπως στον σειριακό μετατροπέα USB FP5 C.

Εικόνα 8 • Παράθυρο Device Manager

4. Εγκαταστήστε το πρόγραμμα οδήγησης USB εάν τα προγράμματα οδήγησης USB δεν εντοπίζονται αυτόματα.
5. Εγκαταστήστε το πρόγραμμα οδήγησης FTDI D2XX για σειριακή επικοινωνία τερματικού μέσω του καλωδίου FTDI mini USB. Κατεβάστε τα προγράμματα οδήγησης και τον οδηγό εγκατάστασης από:
   www.microsemi.com/soc/documents/CDM_2.08.24_WHQL_Certified.zip
6. Συνδέστε τους βραχυκυκλωτήρες στην πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development Kit όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Για πληροφορίες σχετικά με τις θέσεις άλτης, ανατρέξτε στο Παράρτημα: Τοποθεσίες άλτης, σελίδα 19.

ΠΡΟΣΟΧΗ: Απενεργοποιήστε τον διακόπτη τροφοδοσίας, SW7, πριν πραγματοποιήσετε τις συνδέσεις του βραχυκυκλωτήρα.
Πίνακας 6 • SmartFusion2 Advanced Development Kit Jumper Settings

• Jumper Pin Από Καρφίτσα σε Σχόλια
• J116, J353, J354,J54 1 2 Αυτές είναι οι προεπιλεγμένες ρυθμίσεις βραχυκυκλωτήρα της πλακέτας Advanced Development Kit. Βεβαιωθείτε ότι οι βραχυκυκλωτήρες
• Τα J123 2 3 ρυθμίζονται ανάλογα.
• J124, J121, J32 1 2 JTAG προγραμματισμός μέσω FTDI

7. Συνδέστε το τροφοδοτικό στην υποδοχή J42 στην πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development Kit.
8. Αυτό το σχέδιο π.χampΤο le μπορεί να τρέξει τόσο σε στατική IP όσο και σε δυναμική λειτουργία IP. Από προεπιλογή, προγραμματισμός fileΤα s παρέχονται για δυναμική λειτουργία IP.
   • Για στατική IP, συνδέστε τον κεντρικό υπολογιστή στην υποδοχή J21 του
     Πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development Kit με καλώδιο RJ45.
   • Για δυναμική IP, συνδέστε οποιαδήποτε από τις ανοιχτές θύρες δικτύου στην υποδοχή J21 της πλακέτας SmartFusion2 Advanced Development Kit χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο RJ45.

Στιγμιότυπο ρύθμισης πίνακα
Στιγμιότυπα της πλακέτας SmartFusion2 Advanced Development Kit με όλες τις συνδέσεις εγκατάστασης δίνονται στο Παράρτημα: Ρύθμιση πλακέτας για εκτέλεση του σχεδίου αναφοράς Modbus TCP, σελίδα 18.

Εκτέλεση του σχεδίου επίδειξης
Τα ακόλουθα βήματα περιγράφουν τον τρόπο εκτέλεσης του σχεδιασμού επίδειξης:

1. Κατεβάστε το σχέδιο file από:
   http://soc.microsemi.com/download/rsc/?f=m2s_dg0440_liberov11p8_df
2. Ανοίξτε το διακόπτη τροφοδοσίας, SW7.
3. Ξεκινήστε οποιοδήποτε πρόγραμμα εξομοίωσης σειριακών τερματικών όπως:
   • ΥπερΤερματικό
   • Στόκος
   • ΤεραΤερμ
     Σημείωση: Σε αυτήν την επίδειξη χρησιμοποιείται το HyperTerminal.
     Η ρύθμιση παραμέτρων για το πρόγραμμα είναι:
   • Ποσοστό Baud: 115200
   • 8 bit δεδομένων
   • 1 Stop bit
   • Καμία ισοτιμία
   • Χωρίς έλεγχο ροής
     Για πληροφορίες σχετικά με τη διαμόρφωση των προγραμμάτων εξομοίωσης σειριακών τερματικών, ανατρέξτε στο Διαμόρφωση προγραμμάτων εξομοίωσης σειριακών τερματικών.
4. Εκκινήστε το λογισμικό FlashPro.
5. Κάντε κλικ στο Νέο έργο.
6. Στο παράθυρο Νέο Έργο, πληκτρολογήστε το Όνομα Έργου, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Εικόνα 9 • FlashPro New Project

7. Κάντε κλικ στην Αναζήτηση και μεταβείτε στη θέση όπου θέλετε να αποθηκεύσετε το έργο.
8. Επιλέξτε Μεμονωμένη συσκευή ως λειτουργία προγραμματισμού.
9. Κάντε κλικ στο OK για να αποθηκεύσετε το έργο.
10. Κάντε κλικ στην επιλογή Ρύθμιση παραμέτρων συσκευής.
11. Κάντε κλικ στο Browse και μεταβείτε στη θέση όπου το Modbus_TCP_top.stp file βρίσκεται και επιλέξτε το file. Η προεπιλεγμένη τοποθεσία είναι:
    (\SF2_Modbus_TCP_Ref_Design_DF\Programmingfile\Modbus_TCP_top.stp). Ο απαιτούμενος προγραμματισμός file επιλέγεται και είναι έτοιμο να προγραμματιστεί στη συσκευή όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.
    Εικόνα 10 • Διαμόρφωση έργου FlashPro
    
12. Κάντε κλικ στο PROGRAM για να ξεκινήσει ο προγραμματισμός της συσκευής. Περιμένετε μέχρι να εμφανιστεί ένα μήνυμα που υποδεικνύει ότι το πρόγραμμα πέρασε. Αυτή η επίδειξη απαιτεί η συσκευή SmartFusion2 να έχει προγραμματιστεί εκ των προτέρων με τον κωδικό εφαρμογής για την ενεργοποίηση της εφαρμογής Modbus. Η συσκευή SmartFusion2 είναι προπρογραμματισμένη με το Modbus_TCP_top.stp χρησιμοποιώντας το λογισμικό FlashPro.
    Εικόνα 11 • Το πρόγραμμα FlashPro πέρασε
    Σημείωση: Για να εκτελέσετε τη σχεδίαση σε λειτουργία στατικής IP, ακολουθήστε τα βήματα που αναφέρονται στο Παράρτημα: Εκτέλεση της σχεδίασης σε λειτουργία στατικής IP, σελίδα 20.
13.  Ενεργοποιήστε την πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development.
    Ένα μήνυμα καλωσορίσματος με τη διεύθυνση IP εμφανίζεται στο παράθυρο HyperTerminal, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.
    Εικόνα 12 • Υπερτερματικό με διεύθυνση IP
    Ανοίξτε μια νέα γραμμή εντολών στον κεντρικό υπολογιστή, μεταβείτε στο φάκελο
    (\SF2_Modbus_TCP_Ref_Design_DF\HostTool) όπου
    SmartFusion2_Modbus_TCP_Client.exe file υπάρχει, πληκτρολογήστε την εντολή: SmartFusion2_Modbus_TCP_Client.exe όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
    Εικόνα 13 • Επίκληση του πελάτη Modbus
    Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις λειτουργίες Modbus TCP που εκτελούνται. Οι λειτουργίες είναι:
    • Ανάγνωση διακριτών εισόδων (κωδικός συνάρτησης 02)
    • Ανάγνωση μητρώων κατοχής (κωδικός συνάρτησης 03)
    • Ανάγνωση καταχωρητών εισόδου (κωδικός συνάρτησης 04)
    • Γράψτε πολλαπλά πηνία (κωδικός συνάρτησης 15)
      Εικόνα 14 • Επίδειξη Λειτουργικών Κωδικών Modbus
      Ανατρέξτε στις Λειτουργίες Modbus, σελίδα 17 για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις λειτουργίες Modbus που παρουσιάζονται στη σχεδίαση αναφοράς.
14. Αφού εκτελέσετε την επίδειξη, κλείστε το HyperTerminal.

Εκτέλεση λειτουργιών Modbus
Αυτή η ενότητα περιγράφει τις λειτουργίες Modbus που παρουσιάζονται στη σχεδίαση αναφοράς.

Ανάγνωση διακριτών εισόδων (κωδικός συνάρτησης 02)
Τα GPIO συνδέονται με 4 διακόπτες DIP και 4 διακόπτες με κουμπιά. Ενεργοποιήστε και απενεργοποιήστε τους μικροδιακόπτες και τους διακόπτες με κουμπιά στο SmartFusion2 Advanced Development Kit. Ο λειτουργικός κώδικας ανάγνωσης διακριτών εισόδων εμφανίζει τις καταστάσεις των διακοπτών όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Εικόνα 15 • Διαβάστε διακριτές εισόδους

Ανάγνωση μητρώων κράτησης (κωδικός συνάρτησης 03)
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα καθολικά δεδομένα buffer που ορίζονται στο υλικολογισμικό.
Εικόνα 16 • Διαβάστε Μητρώα Διακράτησης

Ανάγνωση καταχωρητών εισόδου (κωδικός συνάρτησης 04)
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τον αριθμό των δευτερολέπτων που έχει μετρήσει ο μετρητής πραγματικού χρόνου (RTC).
Εικόνα 17 • Ανάγνωση καταχωρητών εισόδου

Γράψτε πολλαπλά πηνία (κωδικός συνάρτησης 0×0F)
Η ακόλουθη εικόνα δείχνει τα δεδομένα του μητρώου Write Multiple Coils για την εναλλαγή των LED που είναι συνδεδεμένα σε GPIO.
Εικόνα 18 • Γράψτε πολλαπλά πηνία

Παράρτημα: Ρύθμιση πλακέτας για την εκτέλεση του σχεδίου αναφοράς Modbus TCP

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη ρύθμιση της πλακέτας για την εκτέλεση του σχεδίου αναφοράς στην πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development Kit.

Εικόνα 19 • Ρύθμιση πλακέτας κιτ προηγμένης ανάπτυξης SmartFusion2

Παράρτημα: Τοποθεσίες Jumper

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις θέσεις των βραχυκυκλωτικών στην πλακέτα SmartFusion2 Advanced Development Kit.

Εικόνα 20 • Κιτ προηγμένης ανάπτυξης SmartFusion2 Silkscreen Top View

Σημείωμα: Τα jumper που επισημαίνονται με κόκκινο έχουν οριστεί από προεπιλογή. Οι βραχυκυκλωτήρες που επισημαίνονται με πράσινο πρέπει να ρυθμιστούν χειροκίνητα.
Σημείωμα: Η θέση των βραχυκυκλωτικών στο προηγούμενο σχήμα μπορεί να αναζητηθεί.

Παράρτημα: Εκτέλεση της σχεδίασης σε λειτουργία στατικής IP

Τα ακόλουθα βήματα περιγράφουν τον τρόπο εκτέλεσης της σχεδίασης σε λειτουργία στατικής IP:

1. Κάντε δεξί κλικ στο παράθυρο του Project Explorer του έργου SoftConsole και μεταβείτε στις Ιδιότητες όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.
   Εικόνα 21 • Παράθυρο Project Explorer του Έργου SoftConsole
   
2. Καταργήστε το σύμβολο NET_USE_DHCP στις Ρυθμίσεις εργαλείου του παραθύρου Ιδιότητες για το Modbus_TCP_App. Το παρακάτω σχήμα δείχνει το παράθυρο Properties for Modbus_TCP_App.
   Εικόνα 22 • Παράθυρο Project Explorer Properties
   
3. Εάν η συσκευή είναι συνδεδεμένη σε λειτουργία στατικής IP, η στατική διεύθυνση IP της πλακέτας είναι 169.254.1.23 και, στη συνέχεια, αλλάξτε τις ρυθμίσεις TCP/IP του κεντρικού υπολογιστή ώστε να αντικατοπτρίζει τη διεύθυνση IP. Δείτε το παρακάτω σχήμα και το σχήμα 24,
   Εικόνα 23 • Ρυθμίσεις TCP/IP κεντρικού υπολογιστή
   
   Εικόνα 24 • Ρυθμίσεις στατικής διεύθυνσης IP
   
   Σημείωμα: Όταν διαμορφωθούν αυτές οι ρυθμίσεις, μεταγλωττίστε το σχέδιο, φορτώστε το σχέδιο στη μνήμη Flash και εκτελέστε το σχέδιο χρησιμοποιώντας την SoftConsole.

Οδηγός επίδειξης DG0440 Αναθεώρηση 7.0

Έγγραφα / Πόροι

Microsemi DG0440 Running Modbus TCP Reference Design σε συσκευές SmartFusion2 [pdf] Οδηγός χρήστη DG0440 Running Modbus TCP Reference Design σε SmartFusion2 Devices, DG0440, Running Modbus TCP Reference Design σε SmartFusion2 Devices, Design σε SmartFusion2 Devices

Αναφορές

• Εγχειρίδιο χρήστη