Ethernut 2

Überblick

Hardware

Seit ihrer Einführung im Jahr 1997 garantieren Atmels AVR Mikrocontroller eine schnelle Code-Ausführung bei möglichst niedrigem Stromverbrauch. Ethernut 2.1 ist ein Single-Board-Computer mit erweitertem Temperaturbereich, der den 8-Bit AVR ATmega128 in ein Ethernet-Netzwerk integriert.

Neben 100 Mbit Ethernet bietet das Board einen größeren Speicher als sein Vorgänger Ethernut 1. Mit der zusätzlichen RS-485 Schnittstelle und dem erweiterten Temperaturbereich von -40 bis 85 °C ist Ethernut 2.1 prädestiniert für industrielle Anwendungen.

Wie bei allen Ethernut Boards steht ein Erweiterungsstecker zum Anschluss zusätzlicher Hardware zur Verfügung. Damit eignet es sich sowohl für den Prototypen-Entwurf Ihrer eigenen Hardware als auch zur direkten Integration in Ihr Endprodukt.

Das robuste Board wird seit 2003 produziert. Die im eigenen Haus durchgeführten Prüfverfahren garantieren eine gleichbleibend hohe Zuverlässigkeit.

Die wesentlichen technischen Merkmale des Ethernut 2.1 Boards sind:

Schnelle RISC CPU mit niedrigem Stromverbrauch
128 kByte Flash-Speicher und 512 kByte RAM mit Bank Switching
512 kByte serieller, nichtflüchtiger Datenspeicher
Memory Mapped Ethernet Controller mit 100BASE-T Anschluss
RS-232 und RS-485 Schnittstelle zur Steuerung und Überwachung externer Geräte
Erweiterungsstecker mit 20 digitalen 5V Ein-/Ausgängen, Sonderfunktionen wie Zähler, USART, SPI, I2C oder PWM
8 Eingänge zur Überwachung analoger Werte
Bus für externe Speichererweiterungen
JTAG Stecker für Programmierung und Debugging
Erweiterter, industrieller Temperaturbereich
Einfache 9-12 V Spannungsversorgung

Software

Anwendungen werden in der höheren Programmiersprache C erstellt, entweder unter Verwendung der freien GNU-Tools oder mit dem kommerziell unterstützten ImageCraft Compiler.

Eine aktive Open-Source-Community entwickelt und pflegt Nut/OS, ein kooperatives Multithreading Betriebssystem mit TCP/IP-Stack, welches insbesondere für kleine eingebettete Systeme entworfen wurde. Dessen ausführlich dokumentierter Quelltext bietet eine einfache Anwenderschnittstelle, die der C Programmierung von PCs sehr ähnlich ist.

Obwohl bereits für Ethernut 2.1 vorkonfiguriert, lassen sich alle wichtigen Einstellungen in einer graphischen Oberfläche unter Windows, Linux und Mac OS X schnell mit wenigen Mausklicks an spezielle Anforderungen anpassen. Ein vollständiger internetfähiger Webserver benötigt weniger als 60 kByte Flash und 12 kByte RAM. Dies läßt genügend Raum für ehrgeizige Produktideen, inklusive eines Boot-Loaders für den Update der Firmware über ein Netzwerk. Die Nut/OS Distribution enthält weitere nützliche Anwendungsbeispiele.

Unterstützung

Mehrere Firmen mit langjähriger Erfahrung in Nut/OS Software und Ethernut Hardware bieten kommerzielle Unterstützung.

Weiterhin sind Mailinglisten ein wichtiger Bestandteil dieses Open Source Projekts, in denen Entwickler ihre Erfahrungen austauschen und bei der Lösung von Problemen behilflich sind.

Lizenz

Der gesamte Quellcode für das Zielsystem und der Entwurf der Hardware werden unter der freizügigen BSD Lizenz veröffentlicht, die deren gebührenfreie Verwendung in kommerziellen Produkten erlaubt.

Im Gegensatz zu einigen anderen Open Source Lizenzmodellen besteht keine Pflicht zur Veröffentlichung eigener Erweiterungen.

Technische Daten

Prozessor

CPU	ATmega128-16AU, 14.7456 MHz Takt
Flash Speicher	128 kByte intern
EEPROM	4 kByte intern
Statisches RAM	512 kByte extern
Serielles Flash	512 kByte extern
Echtzeituhr	Per Software mit 32.768 kHz Quarz

Schnittstellen

Ethernet	RJ-45 10/100BaseT (LAN91C111i)
RS-232	1 x 9-pol. DCE, 4 Leitungen
RS-485	Halb-Duplex
Digital I/O	20 konfigurierbare GPIO Leitungen mit alternativen Funktionen
Analog I/O	10-Bit ADC mit 8-fach Multiplexer oder alternativen Funktionen
Programmierung	10-pol. JTAG
Anzeigen	Versorgung (rot), Link (gelb), Aktivität (grün)

Spannungsversorgung

Regler	Linear 1.5 A LDO (LM1086)
Eingang	2.1 mm Hohlstecker, 9 bis 12 V ungeregelte Gleichspannung
Erweiterungsstecker	9 bis 12 V ungeregelt oder 5 V geregelt, Ausgang > 4 W
Verbrauch	< 3 W bei 9 V
Stützbatterie	Keine

Schutzvorkehrungen

RS-232	15 kV ESD-Schutz
RS-485	15 kV ESD-Schutz
Ethernet	Galvanisch isoliert
Versorgung	Austauschbare Sicherung 1 A, Verpolungsschutz, Strombegrenzung, thermische Abschaltung

Umgebungsbedingungen

Betriebstemperatur	-40 bis 85 °C (-40 bis 185 °F)
Lagertemperatur	-65 bis 140 °C (-85 bis 284 °F)
Luftfeuchtigkeit	5 bis 95 %, nicht kondensierend

Zertifikate

Immunität	EN 61000-6-1:2001
	EN 61000-6-2:2001
Abstrahlung	EN 61000-6-3:2001
	EN 61000-6-4:2001
Sicherheit	Leiterplattenmaterial UL94-V-0 gelistet
RoHS Richtlinie	EU Direktive 2002/95/EC