1. 產(chǎn)品簡介
1.1 netX 90 介紹
netX90 是基于 netX51/52 的成功開發(fā)的新一代網(wǎng)絡(luò)控制器，其安全性是產(chǎn)品 的核心價值，可實現(xiàn)具有更高性能的集成，并提高功率效率等級。在 netX90 SoC 中集成了兩個獨立 CPU 內(nèi)核 ，其中一個用于實時工業(yè)通訊，另一個可實現(xiàn)用戶 應(yīng)用程序的開發(fā)。這兩個 CPU 之間的數(shù)據(jù)交互仍基于雙端口內(nèi)存 DPM 結(jié)構(gòu)，統(tǒng) 一的 API 接口。工業(yè)通訊協(xié)議棧以可加載固件（LFW）形式提供，經(jīng)過全面的測 試和協(xié)議預(yù)認(rèn)證，應(yīng)用程序軟件開發(fā)人員能快速的實現(xiàn)驅(qū)動的移植和應(yīng)用程序的開發(fā)。
圖 1 netX90 芯片硬件框圖
1.2 NXHX 90-JTAG 介紹
XHX 90-JTAG 是赫優(yōu)訊基于 netX90 芯片自主研發(fā)的開發(fā)板，方便客戶前期 評估測試，本文測試以此開發(fā)板為主。
圖 2 NXHX 90-JTAG 硬件框圖
基于 netX90 的開發(fā)板 NXHX 90-JTAG，主要特性：
（1） 主機接口：
●作為配有 Host MCU 通訊處理器：8 位/16 位的并行 DPM 模式，2xSPI/SQI 串行 DPM 模式；
●單芯片解決方案：16 bit SDRAM，用于以太網(wǎng) PHY 的 MII，定制 化模塊方案。
（2） 通過 SPI/SQI 為串行 DPM（SPM0）提供額外的主機接口引腳；
（3） 用于調(diào)試的 JTAG MIPI-20 接口；
（4） 用于 OpenOCD 的板載 JTAG-to-USB 適配器(FTDI)
（5） 用于診斷和下載協(xié)議棧固件的板載 UART-to-USB 的適配器（FTDI）
（6） Mini-B 型 USB 連接器用于通過 FTDI 進行 JTAG-to-USB 調(diào)試和
UART-to-USB 用于診斷及固件下載；
（7） 帶有"Link"和"Activity"LED 燈的兩個 RJ45 以太網(wǎng)接口
（8） NXHX 傳統(tǒng)現(xiàn)場總線模塊的接口（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet 和 CC-Link）
（9） 4MB 的 SQI Flash
（10）RS-232 串口
（11）具有 Biss、SSI 或 ENDat 連接的編碼器接口
（12）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）接口
（13）MMIO 連接
（14）配置啟動模式（Alternative boot mode 和 Console mode）的開關(guān) NXHX 90-JTAG 開發(fā)板有不同的 Debug 方式：
（ 1 ） JTAG-to-USB ：連接開發(fā)板上 Mini-USB 接口（ X1000 ）， S701 Switch1=OFF；
（2）External debugger：連接開發(fā)板上 JTAG 接口（X400），S701 Switch1=ON。
1.3 netX Studio CDT 配置軟件netX Studio CDT（C/C++開發(fā)工具）是用于 Hilscher netX SoC 的基于Eclipse 的集成開發(fā)環(huán)境，可用于以下具體操作：
●對象定義和映射
●設(shè)備配置
●創(chuàng)建產(chǎn)品文件（構(gòu)建過程）
●將產(chǎn)品文件和可加載固件下載到硬件設(shè)備
●離線模擬或在線診斷。
netX Studio CDT 工具的應(yīng)用范圍僅限于基于 netX 的從屬設(shè)備，或者使用 可加載的固件進行操作，該工具主要用于實時以太網(wǎng)從站設(shè)備的開發(fā)。
圖 3 netX Studio CDT 界面
使用這個工具可以對 NXHX 90-JTAG 開發(fā)板進行相應(yīng)的配置，并調(diào)試 netX 90 應(yīng)用程序。
2. 單芯片解決方案實例介紹
netX90 作為單芯片解決方案，即同時采用內(nèi)部負責(zé) Communication 和 Application 的內(nèi)核，兩個核通過 iDPM 建立連接。此時，只需要通過 netX Studio CDT 配置 NXHX 90-JTAG 板，然后，通過 NXHX-DP 接口連接主站 cifX50-DP 主站板卡即可建立通訊。
2.1 配置 NXHX 90-JTAG 板
通過 miniUSB 端口，將 NXHX 90-JTAG 連接至電腦進行配置，需設(shè)置開發(fā) 板上 S701 Switch1=OFF，并且啟動模式為 Stand boot Mode，所以 S400 Switch 5= OFF，Switch 6 = OFF。
（1）創(chuàng)建整個工程
硬件開發(fā)板設(shè)置完畢之后，打開 netX Studio CDT 軟件，在歡迎界面中選擇 Open project，進入工程文件選擇界面，選擇 netX90_DPSV5_simpleCfg，打開。 導(dǎo)入工程文件之后，需要先構(gòu)建整個工程，選擇 Build，點擊 Build Solution，如 下圖所示：
圖 4 選擇 Build 整個工程
（2）構(gòu)建 Doxygen html 文檔
選擇 Doxygen，點擊 Build Documentation，如下圖所示。完成構(gòu)建 Doxygen html 文件之后，在 Doc 文件夾下會自動生成一個 Html 文件夾。
圖 5 構(gòu)建 Doxygen html 文件
（3）生成硬件配置二進制文件
在提供的工程文件中，包含硬件設(shè)置文件的 xml 文檔，可在 netX Studio CDT 軟件中生成二進制文件，在單芯片解決方案中，需要啟動內(nèi)部 idpm，所以需要 選擇 hardware_config_idpm.xml，右鍵點擊 Build Hardware Configuration 命令，如下圖所示：
圖 6 生成二進制格式硬件配置文件
分 別 生 成 基 于 LMF 和 MFW 的 硬 件 配 置 文 件 ： hardware_config_idpm_profibus.hwc 和 hardware_config_idpm_profibus.hwc，點擊 OK 保存即可。
（4）燒寫硬件配置文件和協(xié)議棧固件
點擊 Tool，選擇 Flasher，或者可以直接點擊上側(cè)導(dǎo)航欄的小閃電按鈕，進入 之后，會自動掃描所連接的開發(fā)板， 掃面到設(shè)備之后，點擊 Next，進入 Flasher。
圖 7 選擇 Flasher 工具
點擊 Brower Project，選擇硬件配置文件，因本測試選擇的 Loadable Firmware， 所以選擇硬件配置文件時選擇hardware_config_idpm_profibus.hwc，需要下載的文件 如下圖所示，分別將這幾個文件下載到 netX90 開發(fā)板即可。
圖 8 需下載的文件
2.2 調(diào)試工程文件
NXHX 90-JTAG 開發(fā)板完成之后，可以 netX Studio CDT 軟件中調(diào)試應(yīng)用程 序，首先，設(shè)置調(diào)試相關(guān)參數(shù)，點擊 Debug，選擇 Set Startup Target，以確定所 要測試的為：armv7em-none-eabi/4.9.3/netx90_app_iflash 如下圖所示：
圖 9 選擇設(shè)置調(diào)試參數(shù)
點擊 Start Debugging 之后，出現(xiàn)一個 Debug Setting 選擇框，如下圖所示，選擇目標(biāo)板為 NXHX-90，Debugger 為 NXHX-90 On-Board Debugger，點擊 Debug即可。
圖 10 設(shè)置 Debug 目標(biāo)
在 Debug 過程中，會出現(xiàn)一個選擇框，是否將是否將應(yīng)用程序燒寫至 APP端的 Internal Flash 中，選擇 Yes 即可。
調(diào)試完成之后，可以看到應(yīng)用程序已經(jīng)運行，如下圖所示：
圖 11 Debug 過程
2.3 通訊測試
圖 12 運行應(yīng)用程序
關(guān)于 NXHX 90-JTAG 開發(fā)板那邊的設(shè)置以及應(yīng)用程序的調(diào)試已經(jīng)完成，可 與主站建立通訊，本文選擇 PROFIBUS DP 主站為赫優(yōu)訊主站板卡 cifX50- DP/+ML，在 SYCON.net 完成組態(tài)，配置完成主站板卡，可自動掃描從站設(shè)備， 完整組態(tài)。將所有配置信息下載到板卡，既可以進行通訊測試。
圖 13 通訊診斷信息
3．配有主 CPU 的解決方案實例介紹
netX90 可作為配有主 CPU 的通訊處理器，只采用其內(nèi)部負責(zé)通訊的內(nèi)核運行協(xié)議棧，而不是用應(yīng)用程序內(nèi)核。本文中，通過發(fā)送非周期報文的形式完成對 netX90 芯片的配置。然后，通過采用赫優(yōu)訊 cifX 50-RE 主站板卡建立連接進行 通訊測試。
3.1 配置 NXHX 90-JTAG 開發(fā)板
配置 NXHX 90-JTAG 開發(fā)板與 netX90 作為單芯片解決方案時的步驟一樣， 前面第（1）（2）步不再做詳細介紹。netX90 作為配有主 CPU 的通訊處理器時， 不在啟用其內(nèi)部 idpm，而是通過 SPI 的方式連接搭配主機，所以在硬件配置中 有不同，需選擇 hardware_config_spm.xml 生成二進制硬件配置文件，如下圖所示：
圖 14 選擇硬件配置 xml 文件
將硬件配置文件和協(xié)議棧文件等下載到 netX90 開發(fā)板，完成對開發(fā)板的配 置，需要下載的文件和作為單芯片解決方案時一樣，下載完所有文件即可，無需 運行軟件工程。
3.2 通過 netHOST 配置 netX90 芯片
通過 netHOST 配置 netX90 芯片，主要是通過發(fā)送非周期報文的形式實現(xiàn)啟 動 netX90，首先需通過串口接口連接到 PC，打開 netHOST 軟件找到設(shè)備：
圖 15 打開設(shè)備
打開設(shè)備之后，可以看到設(shè)備的基本信息，選擇 Channel0，進入。
圖 16 設(shè)備信息
對于總線設(shè)備，只有一個通道，打開通道之后，在導(dǎo)航欄點擊 Data Transfer， 選擇 Packet Data，如下圖所示：
圖 17 選擇 Packet Data
（1）首先需要設(shè)置熱啟動參數(shù)，Dest=0x20，Cmd=3102，關(guān)于 Set Configuration 的數(shù)據(jù)需要參考 PROFIBUS DP V5 PAI 文檔，如下圖所示，設(shè)置好右側(cè)需要 Send Packet 的參數(shù)，點擊右下的 Put Packet，再點擊左側(cè) Receive Packet 的 Get Packet， 判斷參數(shù)是否正確，通過收到的報文的 State 和 Cmd 判斷，State=0，Cmd+1 即 可。
圖 15 設(shè)置熱啟動參數(shù)
（2）設(shè)置 I&M0 參數(shù)，I&M 表示 Identification（標(biāo)識）和 Maintenance（維 護）。這個報文通常從設(shè)備獲取信息，比如硬件版本、軟件版本、設(shè)備 ID 和序列號等，可從每個 Slot 中分別讀取 I&M 信息。具體的參數(shù)配置如下圖所示：
圖 16 設(shè)置 I&M 參數(shù)
（3）通道初始化，
通道初始化只作用于指定的通信通道，強制協(xié)議棧立即關(guān)閉所有網(wǎng)絡(luò)連接， 并進行重新初始化。具體的參數(shù)配置如下圖所示：
圖 17 通道初始化
3.3 通訊測試
關(guān)于 NXHX 90-JTAG 開發(fā)板那邊的設(shè)置已在 netHOST 軟件中完成，可與主 站建立通訊，主站板卡 cifX50-DP/+ML 作為 PROFIBUS DP 主站，在 SYCON.net 完成組態(tài)，配置完成主站板卡，可自動掃描從站設(shè)備，完整組態(tài)。將所有配置信 息下載到板卡，既可以進行通訊測試。如下圖所示，可以看到主從站之間的數(shù)據(jù)交換：
圖 18 通訊測試
4. 總結(jié)
在本文的測試中，無論 netX 90 是作為單芯片解決方案，還是作為配有 HOST CPU 的通訊協(xié)處理器，在赫優(yōu)訊提供的應(yīng)用程序上都可以方便快捷的實現(xiàn) PROFIBUS DP 從站的開發(fā)。基于可加載固件（LFW）形式的協(xié)議棧，netX90 可做為單獨部件獨立運行，其外部 HOST 主機接口，不僅能夠滿足過程 I/O 數(shù)據(jù)大 吞吐量的高速訪問，同時滿足網(wǎng)絡(luò)通訊周期的精確時鐘同步。
