Nieke Roos
24 March 2009

MSC Vertriebs heeft een flexibel en modulair referentieontwerp uitgebracht voor toepassingen in de industriële automatisering, zoals aandrijvingen, mens-machine-interfaces, paneel-pc‘s en PLC‘s. Het Hardware Prototyping and Emulation Industrial Reference Platform (HPE_IRP) vat een Intel Atom-processor en een Altera Arria GX-FPGA in een compacte QSeven-vormfactor (70 bij 70 mm) en draait het Linux-systeem van het Open Source Automation Development Lab (Osadl). MSC levert de HPE_Desk-toolkit voor FPGA-ontwikkeling van Gleichmann Electronics Research mee, alsmede de softwareprogrammeeromgeving Codesys van 3S – Smart Software Solution.

Hart van het referentieplatform is MSC‘s QSeven 1.1-conforme Q7-US15W-computermodule met een 1,6 GHz Atom Z530-processor en de Intel System Controller Hub US15W. Dit bord heeft maximaal 1 Gbyte gesoldeerd DDR2-SDRam. Het I/O-arsenaal bestaat uit verschillende standaard pc-interfaces, waaronder een Gigabit Ethernet-aansluiting, High Definition Audio, een Low Pin Count-bus (LPC), twee vrije PCI Express x1-uitbreidingspaden, Secure Digital Input/Output (SDIO), twee Sata300-poorten voor dataopslag en acht USB 2.0-hubs. Grafische motor is de op de chipset geïntegreerde Graphics Media Accelerator 500 van Intel. Deze biedt dual-displayondersteuning via 18/24 bit LVDS (1366 bij 768 pixels) en SVDO (1600 bij 1200).

MSC_HPE_IRP
Hart van MSC‘s Hardware Prototyping and Emulation Industrial Reference Platform is een Intel Atom-gebaseerde QSeven-computermodule, die via PCI Express in verbinding staat met een Altera-FPGA op een zijspanbordje.

De Q7-US15W-computermodule heeft nog een derde PCI Express-pad. Daarop is een basisbord aangesloten met de Arria GX-FPGA. Deze programmeerbare chip van Altera is uit te rusten met een breed scala aan industriële I/O en interfaces voor industriële automatisering, zoals Canopen en industrieel Ethernet. Ontwerpers kunnen applicatiespecifieke hardware-extensies toevoegen met behulp van bibliotheekcomponenten of via eigen VHDL-code. Naast de Altera-chip bevat het basisbord Phy‘s voor bijvoorbeeld Can, industrieel Ethernet, RS232 en RS485.

De meegeleverde HPE_Desk-omgeving van Gleichmann voorziet in een grafische gebruikersinterface die systeeminformatie weergeeft en in een brede selectie aan tools. Het Board Info-gereedschap toont FPGA-bordparameters zoals type en serienummer. Clock Factory schakelt verschillende klokbronnen naar de programmeerbare chip. Editor is een teksteditor met speciale functies voor de verwerking van projectbronbestanden. HPE_AIM knoopt meerdere Amba-busgebaseerde IP-blokken aaneen in het FPGA-eindproduct. HP_Fuse biedt een combinatie van snelle simulatie, foutinjectie en –detectie. HP_JTag is een JTag-scanner en –debugger. HPE_SAP maakt het mogelijk om FPGA-componenten te verslepen op elk niveau. Semulator is een hardwareversneller.

Behalve het hardwareplatform (Q7-US15W-module plus basisbord en bijbehorende schema‘s) en de HPE_Desk-software bestaat de HPE_IRP-ontwikkelbundel uit drivers voor Osadl Linux, IP-blokken en voorbeelden. Verder zit er in het pakket een evaluatieversie van het Controller Development System (Codesys). Deze omgeving van 3S – Smart Software Solution maakt het mogelijk om PLC‘s te programmeren conform de IEC 61131-standaard en daarbij gebruik te maken van meerdere realtime Ethernet- en veldbusprotocollen. Het HPE_IRP-pakket is beschikbaar voor 2990 euro.