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PC/104 Modul mit Zilog Z85230 und zwei synchronen seriellen X.21 Schnittstellen on board

Einleitung

EXD baut seit fast 10 Jahren embedded linux Systeme. Dabei hat sich der Industristandard PC/104 bewährt. Andere "embedded" Systeme z.B. mit Atom Prozessoren haben einen Strombedarf der ungefähr beim dreifachen beginnt wo unsere Systeme schon mit 800 Mhz ihr Auslangen finden.

Um nun auf Basis unserer embedded linux Systeme die Anforderungen der ÖBB im Bereich der Stellwerkskommunikation erfüllen zu können, sind synchrone serielle Schnittstellen erforderlich, die Baudraten bis ca. 1 Mbit übertragen können. Solche Schnittstellen werden von keinem Hersteller on-board angeboten. Aus diesem Grund sind Boards mit Erweiterungsmöglichkeiten erforderlich und genau hier kommt der PC/104 Bus als Industriestandard ins Spiel, der sich in der Zwischenzeit auch im Fahrzeugbereich bei Schienenverkehrssystemen durchgesetzt hat.

Hersteller die PC/104 Karten mit X.21 Schnittstelle anbieten, sind sehr dünn gesät. Einige Hersteller bieten dubios Chips an, für die es praktisch keine Opensource Unterstützung gibt. In die engere Wahl kommt der ESCC (edvanced serial communication chip) der Firma Zilog, der Z85230. Dieser Chip ist gut dokumentiert und es gibt Linux Support.

Hersteller die PC/104 Module mit Z85230 anbieten sind bereits an einer Hand abzählbar. Und alle Boards haben Nachteile. Die einen bieten keine X.21 Unterstützung, die anderen bieten überhaupt nur TTL Schnittstelle und ein Board aus Kanada ist einfach unbezahlbar und der Vertrieb ist "schwierig". Aus diesem Grund begannen wir die Entwicklung unseres eigenen PC/104 Boards mit Zilog Z85230 Chip.

Bilder


Produktbeschreibung

Auf Basis des ESCC Zilog Z85230 begannen wir mit der Entwicklung. Die Anbindung des Z85230 an den PC/104 Bus, welcher Pin- und Funktionskompatibel zum ISA-Bus ist, ist vorgegeben. Unsere Schaltung wurde durch eine Board-Access-LED erweitert und besitzt einen INTACK-Mechanismus. Die Anbindung der X.21 erfolgt über vier Quad V.11/X.21 Transceiver. Der Z85230 wird getrieben von einem 16 Mhz Taktgenerator, der von einem Flip-Flop einmal geteilt wird. Einige Gatter kümmern sich um die Taktsynchronisierung des INTACK.

Die Auswahl ob DCE oder DTE gewünscht wird, erfolgt durch Umstecken an den insgesamt 4 Stück 16-poligen Wannensteckern. (je Kanal, ein DCE Stecker und ein DTE Stecker, ergibt 4 Pfostenverbinder). Das herausführen der X.21 Schnittstelle erfolgt durch einfache Flachbandkabel auf denen eine 16-polige Buchse und am anderen Flachbandkabelende wird jenachdem ob DCE oder DTE gewünscht wird, ein 15 poliger SUB-D Stecker oder eine 15-polige SUB-D Buchse aufgepresst.

Unser Board wurde speziell dafür ausgelegt, daß beide Zilog-Kanäle voll ausgeschöpft werden können (andere Karten nutzen häufig nur einen Kanal). Unsere Karte wurde darauf ausgelegt das alle Anforderungen der X.21 voll erfüllt sind (andere Karten erfüllen häufig viele verschiedene Spezifikationen, aber keine einzige vollständig - letztlich ist es unbenutzte Hardware die Störungen auslösen kann). Andere Karten haben auch häufig komplizierte Umschaltmechanismen um zwischen den verschiedenen unterstützten Protokollen (V.24, X.21, usw.) umschalten zu können. Darauf haben wir verzichtet und damit wird auch der Treiber deutlich einfacher.

Das Board wird bereits eingesetzt im/in:



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