英創(chuàng)公司推出的ESM335x系列和ESM6802工控主板配置了精簡ISA總線(包括外部硬件中斷),以方便客戶做專用電路的擴展。在目前自動化工業(yè)控制領(lǐng)域中,以太網(wǎng)和串口是應(yīng)用最為廣泛的通訊接口之一,作為以支持通訊接口為特色的工控主板,對這些通訊接口擴展的支持是很有必要的。英創(chuàng)公司利用工控主板上的ISA總線,設(shè)計出擴展四路以太網(wǎng)和8路串口的應(yīng)用底板ETA810,客戶可以直接使用ETA810或者參考ETA810進行設(shè)計,從而組成多網(wǎng)絡(luò)和多串口的應(yīng)用方案。下表可以清晰的表達出擴展方案的資源:
接口資源 | ESM335x | ESM6802 |
板載網(wǎng)絡(luò)資源 | 2路以太網(wǎng)接口,10M/100M自適應(yīng) | 2路以太網(wǎng)接口,10M/100M自適應(yīng) |
板載串口資源 | 5路標準UART串口,波特率可達3Mbps |
4路標準UART串口,波特率最高可達5Mbit/s 2路低速UART串口,最高波特率19.2Kbit/s,與GPIO復(fù)用管腳 |
ETA810擴展資源 |
4路以太網(wǎng)接口,10M/100M自適應(yīng) 8路標準UART串口,一路波特路最高為115.2kbps, 其余可達2.7648Mbps |
4路以太網(wǎng)接口,10M/100M自適應(yīng) 8路標準UART串口,一路波特路最高為115.2kbps, 其余可達2.7648Mbps |
擴展方案 |
6路以太網(wǎng)口,10M/100M自適應(yīng) 13路標準UART串口 核心板其余資源均通過排針引出 |
6路以太網(wǎng)口,10M/100M自適應(yīng) 14路標準UART串口 核心板其余資源均通過排針引出 |
硬件組成
ETA810是基于ESM335x和ESM6802工控主板的多網(wǎng)絡(luò)、多串口擴展應(yīng)用底板,通過四塊DM9000,一片CH438和一片邏輯控制器擴展出四路以太網(wǎng)和8路串口。ETA810的硬件設(shè)計,可以讓客戶方便的將ETA810作為一個可插拔的模塊嵌入在整體產(chǎn)品中,這樣可以獲得最佳的數(shù)據(jù)傳輸性能。對于網(wǎng)絡(luò)和串口引出接口的電路,用戶可以參考相應(yīng)開發(fā)評估底板的電路原理圖和PCB圖。
ETA810應(yīng)用底板配合ESM6802/ESM335x工控主板構(gòu)成多網(wǎng)絡(luò)多串口擴展方案
技術(shù)指標
●5V直流供電,最大功耗約5W
●外形尺寸:105 mm×102mm
●4路擴展10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
●1路2.0全速USB-HOST接口
●1路USB_OTG接口
●1路RS232接口
●8路擴展TTL串口
●32路數(shù)字信號輸入輸出,輸入輸出電平0-3.3V
ETA810原理框圖
ETA810_CN1和ETA810_CN2是ETA810引出的低速信號接口,主要是GPIO和串口,正面為插針,背面為插座,用戶可以方便的將信號引出。這2個雙排插座采用的是PC104所使用的長針,即下端是加長的插座,上端是加長的插針。在應(yīng)用中,如果還需要實現(xiàn)CAN、RS485、RS232、繼電器輸出、空觸點輸入、模擬數(shù)據(jù)采集等資源的擴充,可以從下面的2個雙排插座,利用”疊加”電路板的設(shè)計方法向下擴展一張2級電路來實現(xiàn)。
ETA810_CN1具體信號定義如下:
信號名稱及簡要描述 | ETA810_CN1 | 信號名稱及簡要描述 | |
PIN | PIN | ||
防插反堵孔 | 1 | 2 | +5V |
+5V | 3 | 4 | +5V |
GND電源地 | 5 | 6 | GND電源地 |
DBGSLn,調(diào)試模式選擇 | 7 | 8 | BD_SPEC |
RSTIN_OUTn,手動復(fù)位,低電平有效 | 9 | 10 | SYS_RSTOUTn,系統(tǒng)復(fù)位輸出200ms |
ttyS1_RXD(COM2_RXD) | 11 | 12 | ttyS1_TXD(COM2_TXD) |
ttyS2_RXD(COM3_RXD) | 13 | 14 | ttyS2_TXD(COM3_TXD) |
ttyS3_RXD(COM4_RXD) | 15 | 16 | ttyS3_TXD(COM4_TXD) |
ttyS4_RXD(COM5_RXD) | 17 | 18 | ttyS4_TXD(COM5_TXD) |
RSVD0 | 19 | 20 | RSVD1 |
RSVD2 | 21 | 22 | RSVD3 |
GPIO0 / COM2_CTSn | 23 | 24 | GPIO1 / COM2_RTSn |
GPIO2 / COM6_RXD | 25 | 26 | GPIO3 / COM6_TXD |
GPIO4 | 27 | 28 | GPIO5 |
GPIO6 / PWM1 | 29 | 30 | GPIO7 / PWM2 |
GPIO8 / PWM3 | 31 | 32 | GPIO9 / PWM4 |
GPIO10 / CAN1_RXD | 33 | 34 | GPIO11 / CAN1_TXD |
GPIO12 / CAN2_RXD | 35 | 36 | GPIO13 / CAN2_TXD |
GPIO14 | 37 | 38 | GPIO15 |
GND電源地 | 39 | 40 | GND電源地 |
ETA810_CN2定義如下:
信號名稱及簡要描述 | ETA810_CN2 | 信號名稱及簡要描述 | |
PIN | PIN | ||
+5V | 1 | 2 | +5V |
+5V | 3 | 4 | +5V |
GND電源地 | 5 | 6 | GND電源地 |
ttyES1_RXD(COM20_RXD) | 7 | 8 | ttyES1_TXD(COM20_TXD) |
ttyES2_RXD(COM21_RXD) | 9 | 10 | ttyES2_TXD(COM21_TXD) |
ttyES3_RXD(COM22_RXD) | 11 | 12 | ttyES3_TXD(COM22_TXD) |
ttyES4_RXD(COM23_RXD) | 13 | 14 | ttyES4_TXD(COM23_TXD) |
ttyES5_RXD(COM24_RXD) | 15 | 16 | ttyES5_TXD(COM24_TXD) |
ttyES6_RXD(COM25_RXD) | 17 | 18 | ttyES6_TXD(COM25_TXD) |
ttyES7_RXD(COM26_RXD) | 19 | 20 | ttyES7_TXD(COM26_TXD) |
ttyES8_RXD(COM27_RXD) | 21 | 22 | ttyES8_TXD(COM27_TXD) |
GPIO16 | 23 | 24 | GPIO17 |
GPIO18 | 25 | 26 | GPIO19 |
GPIO20 | 27 | 28 | GPIO21 |
GPIO22 | 29 | 30 | GPIO23 |
GPIO24 / IRQ1 | 31 | 32 | GPIO25 / IRQ2 |
GPIO26 / I2C_SDA | 33 | 34 | GPIO27 / I2C_SCL |
GPIO28 / SPI_MISO | 35 | 36 | GPIO29 / SPI_MOSI |
GPIO30 / SPI_SCLK | 37 | 38 | GPIO31 / SPI_CS0N |
GND電源地 | 39 | 40 | GND電源地 |
ETA810擁有8路擴展串口,均為LVCMOS電平。ETA810_CN1中串口的配置如下表:
CE名稱 | Linux名稱 | 功能簡要說明 |
COM2 | ttyS1 | 三線制,LVCMOS電平,具體參數(shù)請參考對應(yīng)核心板手冊 |
COM3 | ttyS2 | 三線制,RS232電平(默認)和LVCMOS電平可選,具體參數(shù)請參考對應(yīng)核心板手冊 |
COM4 | ttyS3 | 三線制,LVCMOS電平,具體參數(shù)請參考對應(yīng)核心板手冊 |
COM5 | ttyS4 | 三線制,LVCMOS電平,具體參數(shù)請參考對應(yīng)核心板手冊 |
COM6 | ttyS5 | 三線制,LVCMOS電平,與GPIO復(fù)用,具體參數(shù)請參考對應(yīng)核心板手冊 |
COM20 | ttyES1 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率115.2Kbps |
COM21 | ttyES2 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
COM22 | ttyES3 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
COM23 | ttyES4 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
COM24 | ttyES5 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
COM25 | ttyES6 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
COM26 | ttyES7 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
COM27 | ttyES8 | 三線制,LVCMOS電平,擴展串口,最高波特率2.7648Mbps |
可以看到工控主板的低速信號都通過ETA810_CN1和ETA810_CN2引出來了,包括:GPIO、CAN、UART、IRQ、PWM、I2C、SPI等,客戶可以通過二級底板將這些引出的信號擴展為符合現(xiàn)場應(yīng)用的接口,十分方便。
同時英創(chuàng)公司還推出了ETA8xx系列二級應(yīng)用底板,客戶也可以使用ETA8xx系列的二級應(yīng)用底板快速地進行整機開發(fā),具體的方案請參考:《ETA8xx工控應(yīng)用底板加速客戶整機開發(fā)》。
系統(tǒng)描述
供電:在該應(yīng)用方案中,直接使用5V直流供電。
串口:在應(yīng)用方案中,提供了豐富的串口通訊接口:1路RS232和至少11路TTL串口,在實際使用中可根據(jù)電平選擇串口和外部設(shè)備通訊。
網(wǎng)絡(luò)接口:提供了6路獨立本地以太網(wǎng)接口,在需要網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中可以通過以太網(wǎng)進行連接和通訊。
輸入/輸出接口:方案中提供了32路數(shù)字輸入輸出接口。利用這個接口,可以實現(xiàn)一些簡單的控制。
實時時鐘:提供一路硬件實時時鐘RTC,使用紐扣電池供電,在系統(tǒng)掉電的時候也能夠保持時間。
軟件:英創(chuàng)公司把應(yīng)用方案中需要使用的模塊及接口資源的Linux和WinCE驅(qū)動全部測試通過,客戶只需要根據(jù)應(yīng)用要求,完成應(yīng)用軟件即可。
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Linux
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嵌入式主板
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