Atmel AVR2070 Manuel d'utilisateur

Fachhochschule DüsseldorfFachbereich 3 - ElektrotechnikPraxisprojektUntersuchung eines Mikroprozessor-Betriebssystems mit6LoWPAN-Stack in Hinblick auf

1 Einleitungunter anderem unterschiedlichle Paketgrößen verwenden. Weitere Unterschiede bestehenin der Größe des Frame Overheads, in dem die dem Paket

2 Gegenüberstellung verfügbarerKommunikationslösungenIn diesem Kapitel sollen einige bereits vorhandene Lösungen vorgestellt und verglichenwerden, die

2 Gegenüberstellung verfügbarer Kommunikationslösungenellen Kommunikation über UART4. Somit ist der Programmierer in der Lage, mit relativeinfachen Mi

2 Gegenüberstellung verfügbarer Kommunikationslösungenkönnen und dass durch Veränderung der Hardware-Abstraktionen prinzipiell auch einePortierung für

2 Gegenüberstellung verfügbarer KommunikationslösungenRUM eine IPv6/6LoWPAN-Schicht, die auf dem zuvor vorgestelltenµIPv6-Stack basiert.Abbildung 2.4

2 Gegenüberstellung verfügbarer Kommunikationslösungenhardware geschieht über Hardware- und Plattformtreiber, die eine relativ gute Möglichkeitfür die

2 Gegenüberstellung verfügbarer KommunikationslösungenGegensatz zu den vorher genannten Betriebsystemen bietet FreeRTOS, wie der Namebereits vermuten

2 Gegenüberstellung verfügbarer Kommunikationslösungen2.9 Weitere Stacks und BetriebssystemeNeben den zuvor aufgeführten Möglichkeiten der Implementie

3 Genutzte Hardware innerhalb desPraxisprojektes3.1 Das ATmega128RFA1 Evaluation KitFür die Durchführung dieses Praxisprojekts wurde das Evaluation Ki

3 Genutzte Hardware innerhalb des Praxisprojektes3.2 Kompatibilität des Controllers ATmega128RFA1 zuanderen ProzessorenDer Mikrocontroller ATmega128RF

KurzfassungInnerhalb dieser Dokumentation des im Labor für Informatik an der FachhochschuleDüsseldorf durchgeführten Parxisprojekt werden zunächst Gru

3 Genutzte Hardware innerhalb des Praxisprojektesbesteht die Möglichkeit, über den Eingang CLKI, einen externen Taktgeber anzuschließen.3.2.5 Analoge

3 Genutzte Hardware innerhalb des Praxisprojektes3.3.1.2 Zugriff auf den Frame-BufferDer Frame-Buffer dient als Puffer zur Abspeicherung der Daten, die üb

3 Genutzte Hardware innerhalb des PraxisprojektesÜber das zweite Konfigurationsbit SLPTR können neben der Übertragung von Framesverschiedene Zustände d

3 Genutzte Hardware innerhalb des PraxisprojektesIRQ-Vektors der Priorisierung der IRQs, wobei die niedrigste IRQ-Nummer die höchstePriorität signalis

3 Genutzte Hardware innerhalb des PraxisprojektesGenauere Beschreibungen zu den Konfigurationsmöglichkeiten sind der Anleitung desMikrocontrollers [20]

3 Genutzte Hardware innerhalb des Praxisprojektes4 T R X_STAT E _CMD = RX_ON ;56 /* enable RX_END interrupt */7 IRQ_MASK |= (1 << RX_END_EN );89

3 Genutzte Hardware innerhalb des Praxisprojektes7 IRQ_MASK |= _BV ( TX_END_EN );89 /* data to transmit */10 data = " Testframe ";1112 /* fi

4 Grundlagen zu ContikiOSDieses Kapitel dient der Vermittlung der Grundlagen zu ContikiOS. Ziel ist es, die Einar-beitungszeit für die Erstellung eige

4 Grundlagen zu ContikiOSbeziehungsweise Hardware-Abstraktionen, und der eigentlichen Logik des Betriebssystemsbesteht. Dies wird auch durch die in di

4 Grundlagen zu ContikiOScore/netEnthält die Funktionen zur Realisierung des Datenverkehrs über IP-basierteNetzwerke. Im Hauptverzeichnis befinden sich

Inhaltsverzeichnis1 Einleitung 11.1 Projektumfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.1 Softwareentwicklung . . .

4 Grundlagen zu ContikiOS4.3.4 Dokumentation zu Contiki (doc)Im Verzeichnis doc sind neben einigen Beispielprogrammen eine auf dem Dokumentati-onssyst

4 Grundlagen zu ContikiOS• Hilfsprogramme für die Erstellung von Coffee-Image Dateien• und Simulatoren für verschiedene Prozessortypen4.4 Das Contiki B

4 Grundlagen zu ContikiOSLinux parallel zu Windows zu betreiben. Das Schreiben des Quellcodes der Contiki-Anwendungen geschieht bei Nutzung dieser Var

4 Grundlagen zu ContikiOSEinstiegspunkt der Kompilierung und beinhaltet als Minimalangaben das Hauptver-zeichnis des Contiki-Betriebssystems und den A

4 Grundlagen zu ContikiOSist es möglich, zusätzliche Anweisungen einzufügen, über welche die zu verwendendenCompiler konfiguriert werden können.Makefile

5 Portierung von ContikiOS 2.4Die Portierung auf neue Hardware-Plattformen wird dadurch erleichtert, dass bei derEntwicklung des Betriebssystems Conti

5 Portierung von ContikiOS 2.4Makefile.avr-raven → Makefile.avr-atmega128rfa1Außer der Anpassung des Dateinamens sind in Bezug auf den Makefile der Hardw

5 Portierung von ContikiOS 2.45.2.1 Die RegistermapDie Registermap ist eine Datei, über die den intern von Contiki genutzten symboli-schen Bezeichnung

5 Portierung von ContikiOS 2.4innerhalb der Header-Datei mit der Bezeichnung aus der in Kapitel 5.1 bekannt zumachen, da ansonsten beim Compilieren ei

5 Portierung von ContikiOS 2.4rf230bb.cDie Implementierung der innerhalb der Headerdatei deklarierten Prototypen findet sich inder Datei rf230bb.c wied

3.3.2 Ablauf der Datenübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183.3.2.1 Initialisierung und Konfiguration des Transceiver-Moduls 183.3.2.

6 Arbeiten mit ContikiOS 2.5Im Laufe der dieser Dokumentation zu Grunde liegenden Projektarbeit wurde mitContikiOS 2.5 eine neue Version des Betriebss

6 Arbeiten mit ContikiOS 2.56.1.2 Kompatibilität des KommunikationsprotokollsObwohl durch die Messung der Stromaufnahme des ATmega128RFA1 Developement

6 Arbeiten mit ContikiOS 2.5In Abbildung 6.1 sind die hierbei gemessenen Datenübertragungsraten (butto) in Ab-hängigkeit von der Größe der Nutzdaten e

7 Fazit / AusblickFür den Einstieg in dieses im Labor für Informatik an der Fachhochschule Düsseldorfdurchgeführte Projekt war zunächst ein hoher zeit

7 Fazit / AusblickHardwareseitig bleibt festzuhalten, dass der Mikrocontroller ATmega128RFA1 währendder Durchführung des Projekts durch die Vorteile d

A AnhangA.1 Listings1 /* * * ** * *** *** *** *** *** *** * ** * ** * *** *** *2 copyright ( c) 2007 Axel Wachtler3 modified by Mirco Kern , FH Duess

A Anhang39 trx_ bit_wr i te ( SR_CHANNEL , CHANNEL );40 trx _ reg_wr i te ( RG_TRX_STATE , CMD_RX_ON );41 trx _ reg_wr i te ( RG_IRQ_MASK , TRX_IRQ _R

A Anhang1 /* * * ** * *** *** *** *** *** * ** * ** * *** *** ***2 copyright ( c) 2007 Axel Wachtler3 modfied by Mirco Kern , FH Du e sseldorf4 * ** *

A Anhang49 DELAY_US ( TR X_RE S ET_T I ME_U S );50 TRX _ RESET _ HIGH ();51 trx _ reg_wr i te ( RG_TRX_STATE , CMD_TRX _ OFF );52 DELAY_US ( TR X_INI

A Anhang98 }99100101 /* isr forced when tr a nsmissi o n of frame is completed */102 ISR ( TRX 2 4_TX _END_ vect )103 {104 /* transmission completed *

Listingverzeichnis 51Literaturverzeichnis 52V

A Anhang1 /* * * ** *** *** ** * ** * ** *** *** ** * ** * ** *** *** ** * ** * ** *** *** *** **2 Copyright ( c) 2011 , Swedish Institute of Computer

A Anhang49 /* broadcast process */50 P R OCESS _ THREA D ( broadcast _ exampl e _proce s s , ev , data )51 {52 /* timer struct */53 static struct etim

A AnhangA.2 Protokolle der GeschwindigkeitstestsAnzahlZeichenPaketgröße(in Bit)Payload(in Bit)Anzahl Pakete(in 1/Min.)Datendurchsatzbrutto (in kBit/s)

A AnhangAnzahlZeichenPaketgröße(in Bit)Payload(in Bit)Anzahl Pakete(in 1/Min.)Datendurchsatzbrutto (in kBit/s)Datendurchsatznetto (in kBit/s)10 576 80

Abbildungsverzeichnis1.1OSI-Referenzmodell, TCP/IP-Referenzmodell und der 6LoWPAN-Stackim Vergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tabellenverzeichnis2.1 Entscheidungsmatrix Kommunikationslösung . . . . . . . . . . . . . . . . 113.1 Nutzung des SLPTR-Konfigurationsbits . . . . . .

Listingverzeichnis3.1 Initialisierung und Konfiguration des Transceiver-Moduls . . . . . . . . . 193.2 Datenempfang über das Transceiver-Modul des ATme

Literaturverzeichnis[1] WieDAS-Projekt Team, WieDAS-Projekt Website - Über uns (2011).URL http://www.wiedas.org/index.php/wiedas[2]Atmel Corporation,

Literaturverzeichnis[13]Dr.-Ing Gerald Kupris & Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora, ZigBee - Datenfunk mit IEEE802.15.4 und ZigBee, Francis Verlag GmbH, 2

LiteraturverzeichnisSelbständigkeitserklärungHiermit erkläre ich an Eides statt, dass ich die am heutigen Tage vorgelegte Dokumentationder Projektarbe

1 Einleitung1.1 ProjektumfeldDiese im Labor für Informatik an der Fachhochschule Düsseldorf erarbeitete Projektar-beit steht im Zusammenhang mit dem W

1 Einleitung1.1.2 Bisher genutzte Hardware-KomponentenDie für das WieDAS-Projekt hergestellten Hardware-Komponenten der Sensorknotenbestehen neben wei

1 Einleitungvon Mobilfunkgeräten. Da hierbei die Anzahl der genutzten Geräte die Ressourcen derdurch den Anbieter vergebbaren Adressen bei weitem über

1 Einleitung1.2.2 6LoWPANAbb. 1.1:OSI-Referenzmodell, TCP/IP-Referenzmodell und der 6LoWPAN-Stack imVergleichDas Kommunikationsprotokoll 6LoWPAN ist a