von Rainer R.
Mikrocontroller sind in den unterschiedlichsten Ausführungen erhältlich. Fast unüberschaubar ist Auswahl. Für jede Aufgabe scheint es einen besonderen Typ zu geben obwohl die Bausteine durch ihre Programmierbarkeit schon fast unendliche Möglichkeiten bieten. Eine Besonderheit und hochinteressant ist der Mikrocontroller P8X32A von Parallax Inc. Die erste Überraschung ist schon der Name - er wird nur Propeller genannt.
Das Besondere am „Propeller" ist seine ungewöhnliche Architektur. Der Chip enthält acht 32 Bit Prozessoren (COG genannt), welche auf einen gemeinsamen Speicher zugreifen. Jeder COG hat zusätzlich einen eigenen 512*32 Bit RAM. Der gemeinsame Hauptspeicher ist als RAM mit 32KB und 32KB ROM ausgelegt. Der ROM enthält die Firmware und hilfreiche Datenbereiche die in Programmen immer wieder benötigt werden. Hier stehen auch Daten zur Zeichendarstellung und Tabellen zur Vereinfachung von Berechnungen bereit.
Der Propeller hat 32 I/O Pins welche von allen „COGs" angesteuert werden können. Vier Pins haben eine besondere Aufgabe. P30 und P31 fungieren als serielle Schnittstelle zur Programmierung des Chips und als Interface zum PC. Pin 28 und 29 ermöglichen eine I2C (SCL und SDA) Verbindung mit einem externen EEPROM. Dieser kann das Programm auch nach einer Spannungsabschaltung festhalten. Das interne Reset-Programm ist so ausgelegt, dass bei einem Resetimpuls oder bei der Einschaltung der Stromversorgung dieser Programmcode geladen und gestartet wird.
Der Baustein arbeitet mit einem gemeinsamen Takt und kann mit bis zu 80 MHz betrieben werden, intern ist ein eigener RC Oszillator vorhanden, der mit zwei Geschwindigkeiten 12 MHz oder 29 kHz eingestellt werden kann und so Taktraten von etwa 8 MHz bis 20 MHz und 13 kHz - 33 kHz ermöglicht. Quarzstabilisierung erreicht man durch einfachen Anschluss eines Quarzes ohne weitere Bauelemente.
Mit den acht leistungsfähigen 32 Bit Prozessoren (COGs), ist es möglich unabhängige aber auch zusammenarbeitende Programme zu erstellen. Programmiert wird in einer speziell für diesen Chip entwickelten eigenen Hochsprache SPIN oder in Assembler. Spin enthält viele Elemente anderer Programmiersprachen und ist stark objektorientiert. Der Hersteller stellt eine einfach zu erlernende und leistungsfähige Entwicklungsumgebung kostenlos zur Verfügung. Sprache und Entwicklungsumgebung sind gut dokumentiert und strukturiert. Es gibt viele Bespiele und leistungsfähige Programmelemente (Objekte) welche sofort für immer wiederkehrende Aufgaben genutzt werden können und sollen. So ist es möglich leistungsfähige Programme schnell zu erstellen und die einmal entwickelten Komponenten immer wieder zu verwenden
Den Propeller gibt es in drei Bauformen P8X32A-D40 im 40-pin DIP Gehäuse, P8X32A-Q4 in 44-Pin LQFP und P8X32A-M 44 in 44-pin QFN. Wichtig ist noch, dass die Bausteine mit 3,3 Volt betrieben werden, was beim Kombinieren mit höhervoltigen Baugruppen oder Interfaces berücksichtigt werden muss.
Das Starter Kit
Wie für andere Mikrocontroller wird auch für den Propeller ein Starter Kit mit einem Entwicklungsboard angeboten. Hiermit kann man sofort mit dem Ausprobieren beginnen ohne den Lötkolben anzuwerfen oder ein Stecksystem zu bemühen. Das Steckernetzteil wird angeschlossen, mit einem USB-Kabel der PC verbunden, die Entwicklungssoftware geladen und los geht es!
Das Starter Kit von Parallax für den Propeller lässt keine Wünsche offen. Mitgeliefert wird ein umfangreiches über 400 Seiten starkes Handbuch (englisch), eine CD mit der Entwicklungssoftware und weiteren Informationen. Auch ein USB-Anschlußkabel und ein Steckernetzteil sind dabei.
Das Entwicklungsboard hat eine Spannungsstabilisierung für 3,3 V und 5 V auf der Platine. Es hat zwei Video-Ausgänge (TV und VGA) und Anschlüsse für PC-Tastatur und für eine PC-Maus. Für die Programmierung ist ein USB-Anschluß vorhanden, erste Experimente können mit einer LED-Leiste (acht LEDS) durchgeführt werden. Aber das ist noch nicht alles. Ein Stereokopfhörer kann angeschlossen werden und ein Mikrophon für Audioversuche ist auch auf der Platine vorhanden. Das Board ist sehr kompakt aufgebaut. Gerade mal 75* 75mm groß ist es und sogar noch ein kleines Steckbrett fand Platz welches zum Experimentieren einlädt.
Das Propeller Rapid Prototyping Module (PropRPM)
Neben dem Einsteiger Kit gibt es auch weitere Entwicklungsboards. Ein schönes Board ist das Rapid Prototyping Module von elmicro. Alle Ports sind auf eine Lochrasterplatine zur weiteren Beschaltung herausgeführt und es wird der Propeller in der 40-Pin-Ausführung genutzt.
Bezugsquelle: http://elmicro.com/de/propeller.html
