Protokollstacks für TI Sitara Banner

Feldbus & Industrial Ethernet Protokolle

für die SitaraTM Prozessor-Familie von Texas Instruments

Machen Sie Ihre Geräte fit für die industrielle Kommunikation

Schlüsselfaktoren in der Produktentwicklung sind heute Verfügbarkeit, Produktqualität und Time-to-market. Insbesondere letzteres nimmt an Bedeutung stetig zu und führt dazu, dass sich die Produktlebenszyklen verringern und die Entwicklung neuer Produkte beschleunigt wird. Der Trend geht daher weg von einer eher starren Produktentwicklung hin zur flexiblen, modularen Plattformstrategie.

Die Prozessor-Familie SitaraTM von Texas Instruments bildet eine solche Plattform, die den heutigen Herausforderungen, wie beispielsweise einer einfachen und flexiblen Integration in unterschiedliche industrielle Netzwerke, gerecht wird. Wir stellen für Sitara eine Vielzahl von Feldbus- und Industrial Ethernet-Protokolle bereit, die Ihr Automatisierungsgerät mit Master- oder Slave-/Device-Fähigkeiten ausrüstet.

Die Sitara Prozessor-Plattform

Die Prozessoren der Sitara-Familie von Texas Instruments sind als SOCs (System on a Chip) speziell für industrielle Anwendungen entwickelt worden. Die Prozessoren decken einen großen Anwendungs- und Leistungsbereich ab. Die Haupt-CPU eines Sitara-Prozessors besteht aus einem oder mehreren ARM-Kernen verschiedener Ausprägung, sowie weiteren Co-Prozessoren. Angefangen von AMIC110 als Kommunikationscontroller mit ARM Cortex-A8 skaliert die Sitara-Familie bis zum momentan größten Modell AM6548 mit vier ARM Cortex-A53-Kernen, 2 Arm Cortex-R5F-Kernen. Texas Instruments garantiert industrietypisch eine lange Verfügbarkeit der Prozessoren.

Das so genannte ICSS (Industrial Communication Sub System) macht die Sitara-Familie besonders interessant für industrielle Anwendungen. Ein ICSS besteht aus jeweils zwei RISC-Kernen (PRU), die unter anderem jeweils direkt mit einem MII gekoppelt sind. Hierdurch wird Echtzeitkommunikation, wie sie für viele gängigen Industrieprotokolle, z.B. EtherCAT notwendig sind, möglich.

Die Vorteile von Sitara

  • Kontroll- und Kommunikationsaufgaben mit nur einem Prozessor realisierbar
  • Skalierbares Plattformkonzept mit großer Leistungsbandbreite
  • Multiprotokoll-fähig
  • Einsetzbar als Master oder Slave
  • Langzeitverfügbarkeit von über 10 Jahren

Die Anwendung beschränkt sich jedoch nicht auf ethernetbasierte Protokolle. Auch können Feldbusse wie PROFIBUS oder weitere Echtzeitanwendungen, wie IO-Link oder Geberschnittstellen wie EnDAT implementiert werden. Die ICSS der Sitara-AM6x-Serie unterstützt sogar bereits Gigabit Ethernet. Somit können Sie verschiedene Feldbus-, Industrial-Ethernet und weitere Industrieprotokolle parallel zu Ihrer Applikation auf einem Controller laufen lassen.

Das integrierte Real-Time-Subsystem ermöglicht somit die Abbildung von Steuerungs- und Kommunikationsaufgaben auf nur einem einzigen Chip. Teure Spezialhardware oder FPGAs fallen weg. Das spart Platz auf der Platine und ermöglicht Ihnen ein flexibles Produktdesign. Nicht zuletzt spart es Herstellkosten. Die Multiprotokollfähigkeit sorgt für eine schnelle und einfache Integration von unterschiedlichen industriellen Netzwerken wie etwa PROFINET, EtherCAT oder EtherNet/IP. Das reduziert den Entwicklungsaufwand erheblich und Ihre Produkte sind schneller am Markt.

Schematische Darstellung: Typische Anbindung einer Kommunikationsschnittstelle mit einem Prozessor (links) im Vergleich zum Aufbau der Kommunikationsschnittstelle eines Sitara-Prozessors (rechts)

Die Controller-Familie besteht aus verschiedenen Serien (z.B. AM65x). Die Controller einer Serie sind in Ihrer Architektur gleich aufgebaut und haben beispielsweise die gleichen ARM-Kerne, z.B. ARM Cortex-A9 in der AM4x-Serie. Die einzelnen Modelle innerhalb einer Serie unterscheiden sich in Taktung, Kernanzahl und ggf. weiteren Eigenschaften. Die ICSS der einzelnen Serien sind kompatibel zueinander. Das Sitara-SDK von Texas Instruments bietet eine einfache und konstante Schnittstelle.

Skaliert Ihre Anwendung oder möchten Sie Teile Ihrer Applikation von einer existierenden in eine neue mitnehmen, eine Portierung innerhalb der Sitara-Familie wird damit kinderleicht. Insbesondere lässt sich eine Plattformstrategie für eine große Anzahl Produkte mit unterschiedlichen Anforderungen und Leistungsdaten reibungslos umsetzen. Neben den ICSS bieten die Sitara-Controller eine Vielzahl von zusätzlichen Eigenschaften. So bieten einige Sitara-Modelle umfangreiche Security-Mechanismen wie Secure Boot oder eine dedizierte Crypto-Einheit für gängige Verschlüsselungs- und Hashalgorithmen.

Protokollstacks für Sitara

Wir bieten Softwarestacks für verschiedene Feldbus- bzw. Industrial-Ethernet-Protokolle. Aktuell sind PROFINET, PROFIBUS, EtherCAT und EtherNet/IP als Slave/Device-Versionen verfügbar. Weitere Protokolle sind in Vorbereitung.

Die Softwarestacks sind fertig auf die Sitara-Plattform zugeschnitten und laufen auf allen aktuellen Sitara-Controllern. Sie erhalten mit den Stacks ein Treiberpaket für den jeweiligen Controller und das eingesetzte Betriebssystem. Aktuell unterstützen die Stacks Linux RT und TI-RTOS. Außerdem können Sie die Stacks auch ohne Betriebssystem einsetzen. Sie bekommen das von Ihnen gewünschte Paket und müssen selbst keinerlei Anpassungen vornehmen und langwierige Fehlersuche bleibt Ihnen erspart. Sie können sich somit voll auf Ihre Kernkompetenzen konzentrieren.

Die Stacks der verschiedenen Protokolle haben weitestgehend identische Schnittstellen (feldbus-spezifische Funktionen ausgenommen). Der Anpassungsaufwand bei der Integration mehrere Protokolle ist daher minimal. Das alles reduziert Ihre Entwicklungsaufwände und ermöglicht Ihnen ein schnelles Time-to-Market.

Die Vorteile der KUNBUS Stacks

  • Fertig angepasst für Sitara-Plattform
  • Sofort lauffähig unter Linux, TI-RTOS oder ohne Betriebssystem
  • Weitestgehend identische API für alle Feldbusprotokolle
  • Umfangreicher Support während der Implementierung

Wir bieten Protokollstacks für folgende industrielle Netzwerke

  • PROFINET Logo
  • PROFIBUS Logo
  • Ethernet/IP Logo
  • EtherCAT Logo

Development Toolkits zur einfachen Integration

Unsere Development Toolkits ermöglichen Ihnen eine schnelle, einfache und flexible Integration Ihrer Geräte in die unterschiedlichen industriellen Netzwerke und helfen Ihnen so dabei, den Erfolg Ihrer Produkte nachhaltig zu sichern. Das Software-Design fasst Soft- und Hardwarekomponenten zusammen und wird in folgenden drei Blöcken abgebildet: Dem portablen Protokoll-Stack als verknüpfbare Objektbibliothek, dem Betriebssystem sowie dem Sitara Prozessor. Den PRU Binärcode stellen wir Ihnen zur Verfügung. Dadurch entsteht eine anpassungsfähige und flexible industrielle Kommunikationslösung für alle Anwendungen, die von den Sitara-Prozessoren, einschließlich dem AM65x, unterstützt werden.

Um den Entwicklungsaufwand möglichst gering zu halten, erhalten Sie zudem wichtige Laufzeit-Softwarekomponenten und Dokumente, wie z.B. einem exemplarischen Anwendungsprojekt in C/C++ inkl. Quellcode als TI Code Composer Studio Projekt für die jeweilige Evaluierungsplattform. Die CCStudio-Software ist eine von TI entwickelte und unterstützte, integrierte Entwicklungsumgebung auf Eclipse-Basis für Embedded-Prozessorfamilien von TI.

Des Weiteren sind ein LINUX Board Support Package inkl. Quellcode für LINUX RT (Kernel 4.14.40) mit umfangreichen Dokumentationen und Beispielen für den schnellen Einstieg in Ihre Applikationsentwicklung ebenso wie ein TI RTOS Board Support Package enthalten.

Development Toolkits Lieferumfang

Unsere Development Toolkits (DTKs) ermöglichen Ihnen einen reibungslosen Start Ihrer Entwicklung. Die DTKs bestehen aus:

  • Evaluationboard
  • Dem jeweiligen Feldbusstack als Objektbibliothek
  • Dem PRU-Binärcode für den Feldbusstack
  • Einer Beispielapplikation inkl. Quellcode in C++, als TI Composer Studio Projekt
  • Einem Einstiegs-Tutorial
  • Eine API-Dokumentation
  • Board-Support-Packages für die jeweilige Sitara-Serie, mit Treiber für Linux RT und TI-RTOS
  • Anspruch auf Support innerhalb des ersten halben Jahres nach Erwerb (20 Stunden)
  • weitere Laufzeitkomponenten, wie einen TCP/IP-Stack für EtherNet/IP.

Die DTKs sind mit der Beispielapplikation aus dem Stand lauffähig. Die Beispielapplikation demonstriert das Hochfahren des Stacks und rudimentäre Operationen.

Flexible Lizenzmodelle

Kein Kunde ist gleich. Daher bieten wir unterschiedliche Lizenzmodelle, passend für Ihre Bedürfnisse und Firmenpolitik, an:

Lizenzpakete
Wir bieten Lizenzpakete ab 100 Stk. an. Mit jedem Kauf eines Lizenzpaketes erwerben Sie ein halbes Jahr Support und das Recht auf Updates. Die Lizenzen sind universell und können frei für jedes Protokoll bzw. Sitara-Serie eingesetzt werden.

Subscription
Sie zahlen einen monatlichen Festpreis. Support und Updates sind über den gesamten Zeitraum inklusive. Ein Abonnement gilt pro Kommunikationsprotokoll und Sitara-Serie.

Technology Buy-out
Erwerben Sie den Stack zu einem Festpreis. Im Buy-Out ist ein halbes Jahr Support, sowie ein Update eingeschlossen. Darüber hinaus haben Sie die Möglichkeit einen Support- und Update-Vertrag abzuschließen