Jump to content

    
Sign in to follow this  
pil123456789

100Mb Ethernet

Recommended Posts

а какой именно последовательный интерфейс, если только в одну сторону надо, то можно попробовать из 16-ти разрядного параллельного порта (как у блэкфинов, например) сделать 16 последовательных интерфейсов типа SPI.

 

Да и аля-UART можно. На любом ARM'е с DMA, только поставить защелку придется. Какой-нибудь LPC17xx вполне подойдет. Да и STM32, видимо, тоже.

 

Принимаете из сети пакет, проворачиваете биты (можно и на большом брате проворачивать) и укладываете в буфер, а DMA по таймеру сам отправит в параллельный порт. Выход этого же таймера надо использовать как CLK, если это SPI, либо как тактовый сигнал защелок, если это UART - чтобы не было джиттера.

 

Однако, так хорошо получится только в том случае, если надо организовать исключительно вывод. При необходимости ввода данных можно только SPI организовать без геморроя.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только источнику придется вещать в broadcast или multicast режиме, иначе до всех не дойдет.

Я бы сделал все-таки нестандартный протокол. Оставил бы от Ethernet только физику. Сделал бы соединение

точка-точка, без локалки. Тогда можно гарантировать требуемые 50Мбит. Может быть действительно что-нибудь

из DSP? Или старшие ARM? Как у них ногами шевелить можно не в курсе.

 

из 16-ти разрядного параллельного

Не забываем только про синхронизацию. Успеем?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не забываем только про синхронизацию. Успеем?

ну если внешняя шина или параллельный порт (как у блэкфинов) с DMA, то вроде нет проблем с синхнонизацией.

 

На любом ARM'е с DMA, только поставить защелку придется. Какой-нибудь LPC17xx вполне подойдет. Да и STM32, видимо, тоже.

не особо пристально разглядывал детали периферии у всевозможных армов, но наличие вменяемого параллельного порта с ДМА, у stm да и у lpc вроде не заметил, ткните носом если не сложно.

видел только 10 битный для камер вход.

 

добавлено:memory dma на регистр GPIO нормально работает? как быть если на вход надо от внешних клоков (это без относительно данной темы, просто вопрос возник)

 

можно конечно просто сдвиговый регистр из последовательного в параллельный на spi повесить, но с быстрым spi чтобы быстрее 30МГц, что-то у армов беда какая-то. да и переворачивать биты на такой скорости поди не потянут.

Share this post


Link to post
Share on other sites
но наличие вменяемого параллельного порта с ДМА, у stm да и у lpc вроде не заметил, ткните носом если не сложно.

 

Ну вот на примере LPC17xx - настраиваете DMA на передачу память-периферия, с инкрементом источника (это указатель на буфер) и с адресом приемника - адресом обычного GPIO. А в качестве источника запроса используете MATx.x

 

Вот пример (тут, правда, по таймеру в SPI выдается, но никто не мешает заменить регистр на GPIO)

unsigned short *TX_DMA_P=TX_outbuf0;

//TXSIZE
//Souce burst size=1
//Destination burst size=1
//Source transfer width=16-bit
//Destination transfer width=16-bit
//Source increment=1
//Destination increment=0
//Terminal count interrupt enable bit=1
#define TX_DMA_START_VALUE_CTRL (((TX_SIZE*3)<<0)+(0UL<<12)+(0UL<<15)+(1UL<<18)+(1UL<<21)+(1UL<<26)+(0UL<<27)+(1UL<<31))
//Enable, Source ignored, Destination - MAT1.0, memory to peripheral, ITC=1
#define TX_DMA_START_VALUE_CONF ((1UL<<0)+(10UL<<1)+(10UL<<6)+(1UL<<11)+(1UL<<15))

//Обработчик DMA, вызывается по концу передачи буфера в ЦАП
//Запускает следующий сегмент данных и стартует задачу передатчика

void GPDMA_IRQHandler(void)
{
 UREG intf=DMACINTSTATUS;
 if (intf&1)
 {
   //Прерывание от канала 0, передатчик
   DMACINTTCCLEAR=1; //Сбрасываем флаг прерываний
   DMACC0SRCADDR=(unsigned long)TX_DMA_P; //Откуда
   DMACC0CONTROL=TX_DMA_START_VALUE_CTRL; //Размер и прочее
   DMACC0CONFIGURATION=TX_DMA_START_VALUE_CONF; //Старт тут
   NVIC_SetPend(NVIC_TIMER2); //Стартуем TMR2_IRQHandler - основной код передатчика
 }
}

void InitTX(void)
{
 DEBUG_PUTS("TX: Init timer for samples (~130.2kHz).\r\n");
 T1MCR=2/*+1*/; //MR0I(выключен)+MR0R(включен)
 T1MR0=768/3-1; //100MHz/(3*256)=130.2kHz
 T1TCR=1; //Counter Enable
 DEBUG_PUTS("TX: Configure DMA.\r\n");
 DMACCONFIGURATION=1; //Enable DMA
 DMAREQSEL_bit.DMASEL10=1; //Select MAT1.0 for DMA request
 DMACC0SRCADDR=(unsigned long)TX_DMA_P;
 DMACC0DESTADDR=(unsigned long)(&SSP0DR); //Менять тут
 DMACC0CONTROL=TX_DMA_START_VALUE_CTRL; //
 DMACC0CONFIGURATION=TX_DMA_START_VALUE_CONF;
}

 

А на предмет развернуть биты - тут есть хитрость. Если их разворачивать путем перестановки каждого бита по одному - да, будет долго. Но есть хороший способ, примерно такой:

#define C2P_STAGE(RA,RB,SHIFT,MASK) do{UREG32 t=((RB>>(SHIFT))^RA)&(MASK);RA^=t;RB^=t<<(SHIFT);}while(0)

void C2P(UINT32 *s,UREG l)
{
 UREG32 r0,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7;
 do
 {
   r0=s[0];
   r1=s[1];
   r2=s[2];
   r3=s[3];
   r4=s[4];
   r5=s[5];
   r6=s[6];
   r7=s[7];
   C2P_STAGE(r0,r4,4,0x0F0F0F0F);
   C2P_STAGE(r1,r5,4,0x0F0F0F0F);
   C2P_STAGE(r2,r6,4,0x0F0F0F0F);
   C2P_STAGE(r3,r7,4,0x0F0F0F0F);
   C2P_STAGE(r0,r2,2,0x33333333);
   C2P_STAGE(r1,r3,2,0x33333333);
   C2P_STAGE(r4,r6,2,0x33333333);
   C2P_STAGE(r5,r7,2,0x33333333);
   C2P_STAGE(r0,r1,1,0x55555555);
   C2P_STAGE(r2,r3,1,0x55555555);
   C2P_STAGE(r4,r5,1,0x55555555);
   C2P_STAGE(r6,r7,1,0x55555555);
   *s++=r0;
   *s++=r1;
   *s++=r2;
   *s++=r3;
   *s++=r4;
   *s++=r5;
   *s++=r6;
   *s++=r7;
 }
 while(--l);
}

 

Собственно, что там происходит:

 

Проворот:

Исходная матрица
a0b0c0d0e0f0g0h0
a1b1c1d1e1f1g1h1
a2b2c2d2e2f2g2h2
a3b3c3d3e3f3g3h3
a4b4c4d4e4f4g4h4
a5b5c5d5e5f5g5h5
a6b6c6d6e6f6g6h6
a7b7c7d7e7f7g7h7

Меняем по 4 бита:
T=((R4>>4)^R0)&0x0F0F0F0F;
R0^=T;
R4^=T<<4;
...

e0f0g0h0e4f4g4h4
e1f1g1h1e5f5g5h5
e2f2g2h2e6f6g6h6
e3f3g3h3e7f7g7h7
a0b0c0d0a4b4c4d4
a1b1c1d1a5b5c5d5
a2b2c2d2a6b6c6d6
a3b3c3d3a7b7c7d7


Меняем по два бита

T=((R2>>2)^R0)&0x33333333;
R0^=T;
R2^=T<<2;

g0h0g2h2 g4h4g6h6
g1h1g3h3 g5h5g7h7
e0f0e2f2 e4f4e6f6
e1f1e3f3 e5f5e7f7

c0d0c2d2 c4d4c6d6
c1d1c3d3 c5d5c7d7
a0b0a2b2 a4b4a6b6
a1b1a3b3 a5b5a7b7

Меняем по 1 биту
T=((R1>>1)^R0)&0x55555555;
R0^=T;
R1^=T<<1;


h0h1 h2h3 h4h5 h6h7
g0g1 g2g3 g4g5 g6g7

f0f1 f2f3 f4f5 f6f7
e0e1 e2e3 e4e5 e6e7

d0d1 d2d3 d4d5 d6d7
c0c1 c2c3 c4c5 c6c7

b0b1 b2b3 b4b5 b6b7
a0a1 a2a3 a4a5 a6a7

 

Описана только работа с одним байтом, а проворачивается сразу 4 в каждом регистре, т.е. за раз - 32 байта.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ух ты, сколько ответили. Спасибо!

 

1. Нестандартный Ethernet не пойдет, т.к. этим выходом наша подсистема заканчивается. Странно в документации будет это описывать. Все делается как ОКР, не хватит 100Мбит - вижу тока вариант 1Гб сеть ну или что то последовательное типа LVDS. На данный момент 100Мбит Ethernet, до второй ревизии как минимум.

2. Дальше внутряння сеть RS485 со скоростями 5-10Мбод. Причем не стандартная шина, а звезда (в устройстве так надежнее/удобнее). Оконечниками будут STM32F205 (мне оно ближе).

3. На роль центрального узла Ethernet -> 16*RS485 думаю попробовать тот же stm32 + CPLD MAX V, на макетке попробуем успеет ли stm выплевывать. (может посоветуете через что их лучше соединить?). Не хватит stm, буду думать. Мощные FPGA для меня туманная тема.

4. Передача двунаправленная, но посылки RS485 -> Ethernet редкие. Думаю нужно ли закладывать фул дуплекс или хватит 1/2 дуплекс RS485.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3. На роль центрального узла Ethernet -> 16*RS485 думаю попробовать тот же stm32 + CPLD MAX V, на макетке попробуем успеет ли stm выплевывать. (может посоветуете через что их лучше соединить?). Не хватит stm, буду думать. Мощные FPGA для меня туманная тема.

боюсь даже в самый жирный макс5 16 уартов не влезет, да и памяти нет, а fifo там не помешает. при этом он не в самом прияном корпусе и раза в два дороже младших циклонов

проще тогда каких-нибудь MAX3107 4 штуки на spi/usartы понавесить. правда там ограничение на spi 26MHz на все 4 канала, может быть маловато.

ну или сгородить таких же SPI -> 3-4 UARTa переходники из младших stm32f100, раз stm32 так нравятся, дешевле может выйти.

 

Описана только работа с одним байтом, а проворачивается сразу 4 в каждом регистре, т.е. за раз - 32 байта.

да, красиво.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Передача двунаправленная, но посылки RS485 -> Ethernet редкие. Думаю нужно ли закладывать фул дуплекс или хватит 1/2 дуплекс RS485.

 

Сделайте полный дуплекс и скорость обратного канала снизьте до получения вменяемого результата с 16тью программными UARTами на прием. Способ быстрой передачи "туда" я уже написал.

 

И в общем никаких FPGA/CPLD Вам рядом не понадобится, только пара регистров.

 

да, красиво.

 

Идея в общем не моя, я ее только для ARM подточил. Просто неспешно тут делаю аудио-интерфейс на 16 входов плюс 16 выходов, вот и приходится эмулировать по 8 последовательных синхронных портов (интерфейсы к кодекам I2S) в каждую сторону. Как раз 3МБод там летит.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Странно в документации будет это описывать.

Давайте о терминах. Странно будет описывать rs-485 работающий на скорости 5-10Мбит и имеющий топологию звезды.

Это далеко от стандарта. Это уже не rs-485. Это что-то другое - назовите Pil-485 и ни каких проблем.

Тоже самое о Ethetnet, если принимать что пользуешься только стандартом на физический уровень. Назовем Pilnet и

никто вам слова не скажет. Единственно, что не понятно - что за устройство является источников такой уймы данных.

Если это какое-то стандартное с интерфейсом Ethernet, то никуда не денешься, надо придерживаться стандарта. Если

устройство разрабатывается вами, то какие проблемы?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Давайте о терминах. Странно будет описывать rs-485 работающий на скорости 5-10Мбит и имеющий топологию звезды.

Это далеко от стандарта. Это уже не rs-485. Это что-то другое - назовите Pil-485 и ни каких проблем.

Тоже самое о Ethetnet, если принимать что пользуешься только стандартом на физический уровень. Назовем Pilnet и

никто вам слова не скажет. Единственно, что не понятно - что за устройство является источников такой уймы данных.

Если это какое-то стандартное с интерфейсом Ethernet, то никуда не денешься, надо придерживаться стандарта. Если

устройство разрабатывается вами, то какие проблемы?

Источник это пока теория, но точно не моя разработка, соответственно Ethernet стандартен.

Rs485 5-10Мбод звездой - это просто 16 стандартных RS485 (точка-точка)

 

Да и аля-UART можно. На любом ARM'е с DMA, только поставить защелку придется. Какой-нибудь LPC17xx вполне подойдет. Да и STM32, видимо, тоже.

 

Принимаете из сети пакет, проворачиваете биты (можно и на большом брате проворачивать) и укладываете в буфер, а DMA по таймеру сам отправит в параллельный порт. Выход этого же таймера надо использовать как CLK, если это SPI, либо как тактовый сигнал защелок, если это UART - чтобы не было джиттера.

 

Однако, так хорошо получится только в том случае, если надо организовать исключительно вывод. При необходимости ввода данных можно только SPI организовать без геморроя.

 

Непонятно, что такое джиттер?

А получится эмитировать 16 UART'ов? (SPI не так хорош, но можно и 16 SPI).

Edited by pil

Share this post


Link to post
Share on other sites
Непонятно, что такое джиттер?

 

Дрожание фронтов. Конкретно из-за того, что DMA будет переносить данные из ОЗУ в порт, а может запаздывать на несколько тактов из-за арбитража. Для SPI это не страшно, все равно данные в приемниках защелкиваются по тактовому сигналу, а вот для UART надо дополнительно поставить защелки, простробировав их тактовым сигналом - от того же таймера, который используется для генерации запросов на DMA-пересылку.

 

А получится эмитировать 16 UART'ов?

 

Эмулировать, Вы имели в виду? На вывод - запросто (уже вроде все разжевал), на ввод с заявленными скоростями не успеет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Дрожание фронтов.

для UART надо дополнительно поставить защелки

на ввод с заявленными скоростями не успеет.

Все-таки мне кажется вариант от Саши Жевака предпочтителен.

Одна и та же (почти) программа для всех четырех девайсов (или контроллеров).

Полноценное использование DMA и вообще аппаратуры (что здесь и нужно).

Никаких (почти) проблем с обратной связью. По крайней мере пока не вижу противопоказаний.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this