GEC3 az új Ethernet Streamer/Vezérlő panel

A CableWorld készülékek döntő többsége a GECII rövidítéssel jelölt Gigabit Ethernet Controller II alapmodulra épül. A modulon található központi Xilinx FPGA áramkör és a Texas Luminary mikrokontroller szoftverének módosításával a modulok különböző feladatok ellátására alkalmasak. Ezek a modulok végzik a készülékek vezérlését, az adatfolyamatok jellemzőinek mérését és az adatfolyamok módosítását. A modulon lévő mikrokontroller biztosítja a webes kezelőfelületet is. Amikor a panel tervezése kezdődött, az akkor újnak számító Texas cég által fejlesztett, Luminary névre keresztelt mikrokontrollert választottuk a feladatok elvégzésére. A Texas cég most módosításra kényszerített minket, ugyanis megszüntette a Luminary mikrokontroller gyártását. Az IC egyre nehezebben szerezhető be, miközben az ára folyamatosan az eredeti ár többszörösére emelkedett. 

Új kontrollert kellett találnunk a régi kiváltására, ami nem volt egyszerű feladat, mert kevés mikrokontroller rendelkezik Ethernet bemenettel (MAC+PHY). Végül ismét egy Texas típus mellett döntöttünk, többek között azért, mert ehhez van fejlesztő és programozó környezetünk valamint az eddigi tapasztalataink többségében jók voltak a Texas cég termékével. Az új kontroller típusa TM4C1294NCPDT, amelyet egy 128 lábú TQFP tokba építve forgalmaznak. Aki még nem dolgozott ilyen eszközökkel, annak nehéz elképzelnie, hogy a kiváltás több, mint 1 éves fejlesztői munkát igényelt. Figyelembe véve, hogy a 128 lábas IC dokumentációja több mint 2 ezer oldalas, és a lábak bekötésével egyenként kell foglalkozni a PCB elkészítésénél, már nem is olyan hihetetlen az egy év munka. A nyomtatást már az elmúlt évben befejeztük, az első öt darab mintát megszereltük, így túl vagyunk a kiváltás legnehezebb részén. Jelenleg az új szoftver írásával és a GEC3 névre keresztelt panel tesztelésével foglalkozunk.

Az elmúlt években a régi GEC II modul használata közben számos kisebb-nagyobb módosítási igény is felmerült, így ezeket most beépítjük az új modulba. Az egyik ilyen volt az SDRAM méretének növelése, ami az új változatban a duplájára nőtt, így 3 db 512 Mbites RAM lett elhelyezve a GEC3 modulon.

A GEC II és a GEC3 panelen található áramkörök is 3,3 V tápfeszültségről működnek, amit eddig közvetlenül egy 3,3 V-os tápegységgel állítottunk elő. Az áramkörök érzékenysége miatt már egy kis feszültségesés a csatlakozókon is okozhat instabilitást a panel működésében. Az optimális megoldás, ha a tápegység magasabb feszültséget szolgáltat (pl. 12 V), és a készüléken belül, jó hatásfokú, kapcsolóüzemű tápegységgel állítjuk elő a kisebb feszültségű, de nagyobb áramú táplálást. Ebből adódóan a GEC3-ra is rátettünk egy 12V-ból 3,3V-ot előállító mini tápegységet. 

Fontos kiemelni, hogy szintén újdonság, hogy a Málna PC 4 (és klónjai) és a GEC3 panel összeköthető készüléken belül. Rákerült a panelra I2C busz, több soros és párhuzamos busz. Továbbá kijelző meghajtására alkalmas port is helyet kapott, amit majd az ehhez kapcsolódó alkalmazásoknál fogunk bemutatni.