Installation des Betriebssystems

Download

Damit einer der IPC@CHIP Webserver als Computer arbeiten kann, muss er ein Betriebssystem erhalten. Normalerweise ist zwar beim Ankauf eines solchen Chips bereits ein Betriebssystem in seinem Flash-ROM abgelegt, doch spätestens wenn von diesem eine neue Version vorliegt, kann der Wunsch bestehen, es zu wechseln.

Betriebssysteme stellt die Fa. Beck (s.Links) auf ihrer Homepage zum Download bereit. Dabei ist zu beachten, dass für jeden SC11, SC12 oder SC13 Chip, ein eigenes System verfügbar ist. Dies ist notwendig, weil jeder Chip seine Besonderheiten in Bezug auf die Ethernetschnittstelle besitzt. Für die spätere Anwendungsprogrammierung der Chips über die APIs ist das zwar unerheblich, aber eben nur deswegen, weil die Systemsoftware diese unterschiedlichen Eigenschaften ausgleicht und für den Anwender unsichtbar macht.

Zusammen mit dem Download des Betriebssystems sollte auch nach einer neuen Version des Hilfsprogramms chiptool.exe gesucht werden. Dieses Programm ist zur Übertragung des Betriebssystems und anderer ® Intel.hex Dateien auf den Chip erforderlich.

Vorbereitung der Software

Nach dem Download der RTOS Betriebssoftware liegt diese als gepackte .zip-Datei vor und muss entpackt werden. Hierzu wird ein Dekomprimierungsprogramm wie beispielsweise WinZip (siehe Links) benötigt. In letzter Zeit wird das Betriebssystem in einer sich selber entpackenden Datei.exe ausgeliefert. Eine solche Datei muss nur als Programm gestartet werden, und entpackt sich automatisch in ein Verzeichnis, welches angegeben werden kann.

Nach dem Entpacken befinden sich neben Beschreibungen die Dateien des RTOS-Betriebssystems in dem gewählten Verzeichnis des eigenen PC.

Das ebenfalls benötigte Programm chiptool.exe muss auf dem eigenen PC installiert werden. Hierzu wird einfach die heruntergeladene Datei von chiptool.exe gestartet.

 chiptool.exe

Dieses Hilfsprogramm der Fa.Beck überträgt ® Intel.hex Dateien, in denen auch das Betriebssystems vorliegt, vom PC aus, auf den IPC@CHIP Webserver.

 SC12Vxxx.hex

Mehrere ® Intel.hex Dateien von unterschiedlicher Grösse Jede dieser Dateien xxx enthält das komplette Betriebssystem, jedoch in unterschiedlichem Umfang (siehe unten). Es muss genau eine Datei herausgesucht, werden, welche den gewünschten Anforderungen entspricht.

Es ist darauf zu achten, dass die Bezeichnungen der Dateien auf den Namen des vorliegenden Webserver-Bausteins hinweisen. (hier also einem SC12)

Vorbereitung der Hardware

Damit das auf dem PC vorliegende Betriebssystem zum IPC@CHIP Webserver übertragen werden kann, muss zwischen beiden Rechnern eine Verbindung hergestellt werden. Es gibt die Möglichkeit einer netzwerkbasierenden FTP-Übertragung, oder die über eine serielle Schnittstellenverbindung. Letztere ist am Anfang einfacher zu bewerkstelligen.

Hierzu muss die serielle Schnittstelle EXT des IPC@CHIP Webservers, über ein serielles Verbindungskabel, mit einem der COM-Ports des PC verbunden und dessen Übertragungsparameter wie folgt eingestellt werden ..

                                     Baudrate:   19200 Baud

                                     Datenbits:   8

                                     Parität:        keine

                                     Stopbits:     1

                                     Protokoll:    kein Handshake

Bei den neueren Varianten von chiptool.exe geschieht die notwendige Einstellung der seriellen Schnittstelle automatisch.

Warnung:

Sollte der IPC@CHIP Webserver bereits verwendet worden sein, und sich Daten auf seinem virtuellen Laufwerk A:\ befinden, so macht es Sinn, diese zu sichern. Nach der Übertragung des Betriebssystems können diese Daten gelöscht worden sein.

Die Varianten der Betriebssoftware

Das Betriebssystem liegt nach dem Entpacken seiner Dateien, in einer Anzahl von Varianten vor. Sie unterscheiden sich, wie in der nachfolgenden Tabelle zu sehen ist, durch die in ihnen enthaltene Serversoftware. Je umfassender die Fähigkeit des Betriebssystems sein soll, desto grösser wird sein Platzverbrauch auf dem Flash-ROM. Damit verringert sich der Raum für eigene Programme auf dem virtuellen Diskettenlaufwerk A:\. So ist es sinnvoll, das Betriebssystem in seinem Umfang, dem zu verwirklichenden Ziel anzupassen.

Zum Kennenlernen eines IPC@CHIP und bei anfänglich kleinen Programmen, darf man es jedoch wagen, das Betriebsystem mit allen Fähigkeiten zu laden, so dass sich die Variante LARGE anbietet. In ihr fehlt nur der PPP-Server für die Ansteuerung von Modems. Die weiteren Varianten für einen SC1x Webserver heissen ..

1. SC12Vxxxx_TINY.hex
2 .SC12Vxxxx_SMALL.hex
3 .SC12Vxxxx_MEDIUM.hex

5 .SC12Vxxxx_MEDIUM_PPP.hex
4. SC12Vxxxx_LARGE.hex
6. SC12Vxxxx_LARGE_PPP.hex

In ihnen ist die nachfolgend aufgeführte Serversoftware enthalten ...

RTOS-Kernel

x

x

x

x

x

x

Serial

x

x

x

x

x

x

RTOS-Filesystem

x

x

x

x

x

x

Ext Disk

x

x

x

x

XMODEM-Filetransfer

x

x

x

x

x

x

TCPIP-Ethernetdriver

x

x

x

x

x

TCP/IP PPP Client/Server

x

x

Ethernet Packet-Interface

x

x

x

x

x

x

TCP-IP Protocol stack

x

x

x

x

x

I2C API

x

x

x

x

x

x

SPI API

x

x

x

x

x

x

Hardware API

x

x

x

x

x

x

CFG server

x

x

x

x

x

Webserver

x

x

FTP Server

x

x

x

x

TFTP Server

Telnet Server

x

x

x

x

SNMP MIB support

x

x

x

x

x

Der TFTP-Server ist kein Teil der bisher erschienenen RTOS-Versionen. Jedes RTOS mit TCP/IP enthält auch einen DHCP-Klienten. Es ist möglich, von Beck ein RTOS ohne DHCP-Klienten und mit dem TFTP-Server zu beziehen.

Wie viel Speicher nach der Übertragung eines Betriebssystems für eigene Anwendungen im Hauptspeicher der SC1x Webserver verbleiben, kann der nächsten Tabelle entnommen werden, wobei es sich für beide Tabellen lohnt, hier und da, in neueren Datenblättern der Fa. Beck nachzusehen ...

Betriebssystem

verfügbarer RAM (kBytes)

verfügbarer Flash-ROM (kBytes)

SC11

SC12

SC13

SC11

SC12

SC13

Tiny

468

463

465

404

412

399

Small

371

367

369

292

297

283

Medium

366

362

364

262

266

253

Medium_PPP

362

358

359

221

226

212

Large

341

337

338

238

243

229

Large_PPP

336

332

333

197

202

189

Die Übertragung des Betriebssystems

Nachdem nun alle Vorbereitungen getroffen sind und eine Betriebssystemvariante ausgewählt wurde, kann deren Übertragung auf den IPC@CHIP stattfinden. Hierzu wird dieser eingeschaltet und das Programm chiptool.exe auf dem PC gestartet. Besteht eine Netzwerkverbindung testet chiptool.exe sofort, welche IPC@CHIP Webserver an diesem Netzwerk angeschlossen sind und gibt deren Anschlussdaten aus.

Durch einen Klick auf die Menüeinträge .. [Flash] [Program flash] öffnet sich das Übertragungsfenster. Hier muss der Name der datei.hex eingestellt werden, welche die gewünschte Variante des Betriebssystems enthält. Zudem muss angegeben werden, über welchen COM-Port des PCs die serielle Übertragung stattfinden soll. Es stehen COM1 und COM2 zur Auswahl bereit. Bei dieser Wahl ist unbedingt darauf zu achten, dass die ausgewählte COM-Schnittstelle nicht bereits durch ein Terminalprogramm wie TeraTerm, oder das in chiptool.exe integrierte Terminalprogramm, belegt ist. Gegebenenfalls muss das Terminalprogramm beendet werden. Ein letzter Blick gilt dem Schnittstellenanschluss am IPC@CHIP Server, bei dem der Anschluss EXT (Port0) benutzt werden muss. Nun kann die Übertragung mit einem Klick auf den oberen Startknopf eingeleitet werden.

Da der IPC@CHIP Webserver nach der bisherigen Beschreibung eingeschaltet ist, beginnt die Übertragung erst nachdem der Server noch einmal neu gestartet wurde. Dies kann durch einen Druck auf den RESET-Knopf geschehen. In dem grossen Feld unten im Übertragungsfenster werden der Fortschritt der Übertragung und Betriebsmeldungen angezeigt, bis die Übertragung erfolgreich abgeschlossen ist. Nun kann chiptool.exe verlassen werden. Ein Neustart des IPC-Webservers schliesst die Übertragung des Betriebssystems ab.

Achtung: Die Übertragung eines Betriebssystems sollte nicht unterbrochen werden, da sonst der Chip nachhaltigen Schaden nehmen kann. Es ist darauf zu achten, dass die Verbindung zur Betriebsspannung stabil ist und auch im Bereich der Datenübertragungsstrecke kein Wackelkontakt auftritt.

Mögliche Probleme

Wurde bereits mit dem IPC@CHIP-Baustein und einem vorhergehenden Betriebssystem gearbeitet, kann es bei der Übertragung des neuen Systems zu Problemen kommen. In einem uns bekannten Fall wurde das System augenscheinlich übertragen, meldete sich aber nicht. In diesem Fall half das Löschen des Flash-ROM durch die Datei format100.hex. Sie kann ebenfalls von der Fa. Beck heruntergeladen werden und beschreibt alle Bereiche des Flash-ROM mit 0. Ausgenommen bleibt der Bereich, in dem sich der Bootstraploader befindet. Die Datei format100.hex wird wie oben beschrieben anstelle des Betriebssystems übertragen, hernach erfolgt erneut die Übertragung des Betriebssystems.

In einem zweiten Fall erschien es nach Experimenten so, als sei der IPC@CHIP gestorben. Nicht einmal die Seriennummer liess sich mit chiptool.exe auslesen. In diesem Fall waren augenscheinlich Teile des Flash-ROM gelöscht worden. Die Übertragung des Betriebssystems mit chiptool.exe über die serielle Schnittstelle funktionierte und hernach war auch die Seriennummer wieder vorhanden.

Die Übertragung des Bootstraploaders

Die IPC@CHIP Webserver besitzen neben dem Flash-ROM keine weiteren ROM-Speicher. So befindet sich im Flash-ROM auch der serielle Treiber, der zur Übertragung des Betriebssystems notwendig ist. Auch er kann gewechselt werden. Das ist nur sehr selten notwendig und mit Gefahren verbunden. Seine Übertragung erfolgt wie oben beschrieben mit chiptool.exe ..

                .... sollte sie jedoch misslingen, so ist der IPC-Baustein verloren.

Die Übertragung des Bootstraploaders muss sehr gut vorbereitet werden. Im Besonderen muss darauf geachtet werden, dass die Spannungsversorgung und die serielle Schnittstellenverbindung zum IPC@CHIP Baustein während des Übertragungsvorgangs stabil und ohne Unterbrechung erhalten bleiben. Ein kleiner Wackelkontakt führt dazu dass der Bootstraploader nicht vollständig oder fehlerhaft übertragen wird, wodurch jegliche Kommunikation mit dem Chip abreisst. Wegen des Hybribaufbaus der IPC@CHIP Bausteine gibt es auch keine Möglichkeit den Flash-ROM elementar zu programmieren und ohne seriellen Treiber ist keinerlei Möglichkeit gegeben, in den Flash-ROM des IPC@CHIP etwas hineinzuschreiben.

Übertragungsvarianten

Die Übertragung der Betriebssoftware mit chiptool.exe kann auch über ein TCP/IP Netzwerk erfolgen. Hierzu muss das alte Betriebssystem mindestens die Versionsnummer 0.70 besitzen. Damit diese Art der Übertragung eingeleitet werden kann, werden entweder die MAC-ID des Chips, oder seine IP-Adresse benötigt. Auch diese Übertragungsart ist inzwischen mit chiptool.exe möglich.

Nach der Installation

Nach einer erfolgreichen Installation werden die Dateien des Betriebssystems, des Bootstraploaders, format100 und des chiptool.exe -Programms zum Betrieb der IPC@CHIP Webserver nicht mehr benötigt. Man sollte sie dennoch aufheben, denn in der Experimentierphase gibt es durchaus Möglichkeiten, die IPC@CHIP Webserver so nachhaltig aufzuhängen, dass eine Neuinstallation erforderlich wird.

Dies kann beispielsweise eintreten, wenn nach dem Start des IPC@CHIP, ein fehlerbehaftetes Benutzerprogramm automatisch über die autoexec.bat gestartet wird. Durch den automatisch ablaufenden Startmechanismus hat der Benutzer unter bestimmten Bedingungen keine Chance mehr, diesen Automatismus zu unterbrechen und das fehlerhafte Programm wird wieder und wieder gestartet. In diesem Fall stellen format100.hex und eine erneute Übertragung des Betriebssystems eine mögliche Lösung dar.

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