Inhaltsverzeichnis - 2 -

Inhaltsverzeichnis  :  

1  Einleitung.  4

2  Konzept  5

3  Analyse der vorhandenen Hardware  6

4  Entwicklung der PLD Platine  9

4.1  Beschreibung des PLD´s EPM7128SLC84-10.  9

4.2  CAN-Bus Leitungstreiber.  11

4.3  Programmierbare Taster  12

4.4  LC-Display inkl. Ansteuerung  13

4.5  Anzeige LEDs  14

4.7  JTAG - Schnittstelle.  16

4.8  Foto PLD Platine mit Beschriftung.  18

5  Softwaredokumentation des PLD´s  19

5.1  Öffnen der Projektdaten  19

5.2  Funktion der PLD Software  20

5.3  Downloaden der Software auf das Zielsystem  21

5.4  Pinbelegung des PLD´s.  22

5.5  PLD Software komplett.  23

6  Softwaredokumentation des C505C  24

6.1  Auflistung der Quelldateien  24

6.2  Beschreibung von CANREG.H.  25

6.3  Beschreibung von data.h.  25

6.4  Beschreibung von ident.c  26

6.5  Beschreibung von LCD.C.  27

6.6  Beschreibung von led.c  29

6.7  Beschreibung von main.c  30

6.8  Beschreibung MAIN.H.  34

7  Inbetriebnahme der Hardware und Beschreibung  35

7.1  Funktionsbeschreibung der Hardware.  37

8  Aussichten und Verbesserungsvorschläge.  38

9  Quellenverzeichnis  39

Tabellen- und Bildverzeichnis - 3 -

Tabellen- und  Bildverzeichnis:  

Bild  1 : Aufbau des CAN Testers  5

Bild  2 : Auszug aus dem C505C Datenblatt.  6

Bild  3 : CAN Bus Fehler.  7

Bild  4 : C505C Board.  8

Bild  5 : Schaltplan PLD Platine (PLD Altera)  9

Bild  6 : CAN Leitungstreiber  11

Bild  7 : Taster der PLD Platine  12

Bild  8 : LCD der PLD Platine  13

Bild  9 : LEDs inkl. Treiber der PLD Platine  14

Bild  10 : Stromversorgung der PLD Platine  15

Bild  11 : JTAG Schnittstelle  16

Bild  12: Schaltungsvorschlag Altera JTAG  17

Bild  13 : PLD Platine.  18

Bild  14: Geöffnetes Projekt in Quartus 2  19

Bild  15 : 8-Bit seriell parallel Wandler  20

Bild  16 : 8 Bit parallel seriell Wandler  21

Bild  17 : PLD Software komplett  23

Bild  18 : Include-Graph CANREG.H  25

Bild  19 : Include-Graph data.h  25

Bild  20 : Include-Graph ident.c  26

Bild  21 : Include-Graph LCD.C  27

Bild  22 : Call-Graph der Funktion initlcd()  27

Bild  23 : Call-Graph der Funktion lcdputchar()  28

Bild  24 : Call-Graph der Funktion lcdputs()  28

Bild  25 : Call-Graph der Funktion setxyposition()  28

Bild  26 : Call-Graph der Funktion lcdcan()  28

Bild  27 : Include-Graph led.c  29

Bild  28 : Include-Graph von taster.c  29

Bild  29 : Include-Graph main.c  30

Bild  30 : Call-Graph Project Init()  31

Bild  31 : Call-Graph der Funktion main()  33

Bild  32 : Include-Graph MAIN.H  34

Bild  33 : Anschlussplan der Hardware  36

Tabelle 1  : MAX7000 Features  10

Tabelle 2  : MAX7000 User I/O Pins.  10

Tabelle 3  : Pinbelegung des PLD´s  22

Tabelle 4  : Quelldateien.  24

Tabelle 5  : Funktionen von ident.c.  26

Tabelle 6  : Funktionen von LCD C  27

1 Einleitung - 4 -

1Einleitung

In dieser Studienarbeit galt es einen CAN - Tester zu entwickeln. Zu Verfügung Stand bereits ein Einplatinenrechner, welcher über einen Mikrocontroller der Firma Siemens dem C505C besitzt. Der C505C beinhaltet einen Full-CAN-Controller der sämtliche CAN Funktionen zu Verfügung stellt. Im weiteren Verlauf wird dieser Einplatinenrechner C505C Board genannt. Um die gewünschten Funktionalitäten zu erreichen musste, eine zweite Platine entworfen werden, welche im weiteren Verlauf „PLD Platine“ genannt wird. Des Weiteren musste für das C505C Board sowie auch für die PLD Platine angepasste Software entwickelt werden.

In diesem Dokument wird die Entwicklung der PLD Platine sowie die Software für das C505C Board und der PLD Platine beschrieben.

Am Ende der Dokumentation erfolgt eine Funktionsbeschreibung der kompletten Hardware.

Dabei werden bei der Dokumentation systematisch die einzelnen Schritte erläutert. Das heißt es wird erst das Konzept vorgestellt.

Danach wird eine Zusammenfassung über die vorhandene Hardware gegeben dem C505C Board. Des Weiteren wird die Hardwareentwicklung der PLD Platine beschrieben.

Nachdem wird jeweils die Software für die PLD Platine und des C505C Boards beschrieben.

In dieser Abfolge wurde dieses Projekt auch durchgeführt.

2 Konzept - 5 -

2Konzept

Zu Beginn der Entwicklung wurde ein erstes Konzept für den CAN Tester vorgelegt. Dieses Konzept beinhaltet kurz die Funktionalität des zu entwerfenden CAN -Testers.

In Bild1 ist ein vorgeschlagener schematischer Aufbau des CAN Testers zu sehen. Folgende Funktionalitäten sollen realisiert werden: Teilnehmer am CAN-Bus Transparenter Empfänger für alle Identifier Anzeige der letzten 8 Identifier auf LCD LEDs für wiederholte Identifier Einstellbare Baudrate Indikator-LEDs für erkannte Fehler Taster zur Erzeugung von Fehler-Messages

3 Analyse der vorhandene Hardware - 6 -

3Analyse der vorhandenen Hardware

Zu Beginn der Entwicklung wurde als erstes eine Durchführbarkeitsanalyse gemacht. Dabei wurde untersucht, wie das in Abschnitt 2 beschriebene Konzept am besten zu bewerkstelligen ist.

Es musste untersucht werden, welche Möglichkeiten bestehen, um mit dem C505C Board externe Hardware anzusteuern und welche Komponenten nötig sind, um Vorgänge auf dem CAN Bus zu visualisieren.

In Bild 2 ist ein Auszug aus dem C505C Datenblatt zu sehen. Dort wird das SR(Status Register) des CAN Controllers beschrieben.

In diesem 8-Bit Register, sind die Fehler, welche auf dem CAN Bus entstehen und der Status herauslesbar.

In den untersten 3 Bits des Registers sind die Fehler codiert und in den nachfolgende 5 Bits der aktuelle Buszustand.

Daraus ergibt sich eine Anzahl von 8 LEDs die benötigt werden, um Fehler des CAN Buses darzustellen bzw. den aktuellen Status des Buses zu zeigen. Im folgenden Auszug, Bild3, aus dem C505C Datenblatt werden die untersten 3 Bits näher erläutert.

3 Analyse der Vorhandene Hardware - 7 -

Des Weiteren werden 8 Leds benötigt um die letzten Identifier auf dem CAN Bus zu zeigen. Um zu zeigen, welcher Identifier zu welchem LED gehört, soll mit Hilfe eines 4x16 Text LC-Displays geschehen. Ebenso muss auch noch die Umschaltung der Baudrate und die Erzeugung von Testmessages realisiert werden. Aufgrund dessen wurden zusätzlich 8 Taster eingeplant.

Damit 16 LEDs, 8 Taster und ein 4x16 LC-Display angesteuert werden können, benötigt man 35 I/O Leitungen.

16 I/O Leitungen für die 16 LEDs, 8 I/O Leitungen für die 8 Taster. Für ein LCD benötigt man 8 I/O Leitungen für den 8 Bit Datenbus und 3 Steuerleitungen. Dies ergibt insgesamt 35 I/O Leitungen.

Da auf dem C505C Board, in Bild 4 dargestellt, nur 14 freie I/O Leitungen zu Verfügung stehen, musste auf der PLD Platine entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, damit die Daten seriell übertragen werden können. Ebenso muss auf der PLD Platine der Leitungstreiber für den CAN Bus untergebracht werden, da dieser nicht auf dem C505C Board vorhanden ist.