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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LAN+Microcontroller


Autor: odo (Gast)
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Hi Leute,

ich suche einen Microcontroller der schnell genug ist, um 100 MBit
LAN-Daten auszulesen und zu verarbeiten. Hat vielleicht jemand ne
Empfehlung welchen ich da nehmen könnte ?

gruß odo

Autor: Tobi (Gast)
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ich denk,da bist du mit etwas in richtung embedded pc besser dran. die
uC, die das können werden nicht sonderlich gut zu verarbeiten sein

Autor: Mike (Gast)
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Es gibt auch DSPs mit Ethernet-Schnittstelle, wofür soll es denn sein?

Autor: odo (Gast)
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embedded pc ? was ist das ?

Autor: odo (Gast)
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>> Es gibt auch DSPs mit Ethernet-Schnittstelle, wofür soll es denn
sein?

das endziel ist es die daten in ein signal zu wandeln das man dann über
Infrarot oder Laser übertragen kann...

Autor: Paule (Gast)
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embedded pc ->
http://www.dilnetpc.com/

Autor: Sebastian Schildt (Gast)
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Hi!

Ich glaube nicht, das du mir IR (Dioden) jemls 100 MBit schaffst. MIt
(IR) Lasern geht das aber. Sowas gibt es aber z.B. fertig hier:
http://www.cbl.de/optischer_richtfunk/index.html
Funktioniert ganz gut.

Fragt sich jetzt natürlich was du eigentlich genau machen möchtest und
was du ausgeben willt.

Du kannst auch einen AVR über entpsrechende Module an ein 100MBit LAN
setzen, nur wirst du dann eben keine 100MBit durchsatz haben. Aber
willst das überhaupt?

Autor: odo (Gast)
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nein, ich brauche keinen 100 MBit Durchsatz, mit 10 MBit wäre ich schon
voll zufrienden, soll nur kompatibel zum 100 MBit Standart sein.

was wichtig wäre ist das die Übertragungszeit gering bleibt, unter 10
ms sollten es schon sein.

Infrarot oder Laser ist mir eigentlich ziemlich egal, nur das
vernünftige Laserdiode auch ihren Preis haben. Das ganze soll halt
möglichst günstig bleiben.

Zuerst einmal soll das ganze nur zum Spass sein... also nur über
Entfernungen von einem Meter oder so, aber nachher sollten schon 10-20
Meter drinn sein.

gruß odo

Autor: Tim Taylor (Gast)
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Hi,

ich weiss nicht ob ich es richtig verstanden habe. ;) Du willst eine
MCU mit LAN haben? Vieleicht ist das hier was interessantes:

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&categ...

Habe mir gestern auch so ein bestellt, um damit "rumzuspielen"

Viele Grüße Philip
www.TimTaylors-World.de <-- Hab leider dafür nicht so viel Zeit ;(

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Wenn es nur darum geht, Ethernet über Laser oder dergleichen zu
übertragen - wozu um alles in der Welt braucht es da einen
Microcontroller?

Ganz primitiv wird das Tx-Pärchen auf beiden Seiten an einen wie auch
immer gearteten Sender (schnelle LED, Laser etc.) angeschlossen und das
Rx-Pärchen wird mit einem geeigneten Empfänger (Ir-Diode?) verbunden.
Dann werden kreuzweise Sender und Empfänger aufeinander ausgerichtet
... und das isses auch schon.

Für Glasfaserstrecken gibt es fertige Medienkonverter (100BaseTx auf
100BaseFx), in denen ist grunsätzlich auch nichts anderes enthalten.

Autor: odo (Gast)
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Zuerst dachte ich auch das es so einfach wäre, aber 100 MBit Lan
arbeitet nicht nur mit High und Low, sondern mit +5V, 0V und -5V...
also drei Zustände...

Autor: hebel23 (Gast)
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Sorry ist ein wenig OT:
@Tim Taylor:
Klingt ja sehr interessant das Ebay-Angebot. Gibts für den MC9S12NE64
eine anständig und kostengünstige IDE?

Grüße
Andreas

Autor: odo (Gast)
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Das Problem ist das ich nicht genau weiß wie die LAN-Technologie
funktioniert (hab schon viel im I-Net gesucht)... was z.B. tut die
Netzwerkkarte um eine Verbindgung zu finden(auf elektrischer Ebene)?
Wird da auch schon mit 3 Pegeln gearbeitet ? Weil soweit ich weiß gibt
es bei 10 MBit nur 2 Pegel, und solange keine Verbindung steht weiß die
Karte ja nicht mit welchem System sie senden kann...

gruß odo

Autor: Mike (Gast)
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Offensichtlich hast du echt keinen Plan, was du genau möchtest. Hatte
mir von der Einstiegsfrage dann doch mehr erhofft, eigentlich schade.

Autor: odo (Gast)
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Wieso habe ich keinen Plan was ich möchte ? Das habe ich doch gesagt,
ich will ein Netzwerk über Infrarot oder Laser übertragen...

Autor: Tim Taylor (Gast)
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Hi,

@ Andreas

http://www.mgtek.com/miniide/download/
Freewareprogramm für Assembler

http://www.metrowerks.com/mw/default.htm
Professionelles Entwicklungsumgebung für den HC(S)12. Bin der Meinung
das es eine Freeware Lizenz gibt.

Musste mal auf der Homepage schauen.

Grüße Philip

Autor: Christian (Gast)
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Hi,

schau dir doch mal den MC9S12NE64 von Freescale
(http://www.freescale.com/webapp/sps/site/prod_summ...)
an. 10/100 Mbit Interface, außerdem wird nur noch ein externer Trafo
benötigt um an das LAN anzukoppeln, abgesehen vom restlichen Standard
wie Quarz Cs usw.

Autor: odo (Gast)
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das hört sich ja schonmal garnicht schlecht an... auch wenn ich nur die
hälfte verstehe(was auch an meinem miesen englsich liegt...)

Wie werden die Ethernet-Daten den intern verarbeitet ? Also in welcher
Form liegen die zur weiterverarbeitung vor ?

gruß odo

Autor: hebel23 (Gast)
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Guten Morgen! (In doppelter Hinsicht)

Der MC9S12NE64 ist genau die Lösung, die Tim Taylor gestern schon mal
vorschlug...

Grüße
Andreas

Autor: Klaus (Gast)
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@ Odo
Steht sowas nicht gewöhnlich im Datenblatt?

Autor: odo (Gast)
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@hebel23  huch... das is bei mir wohl irgendwie untergegangen... sorry

@Klaus

mag sein... aber wie schon erwähnt, ich kann nicht sonderlich gut
englisch und ausserdem hatte ich mit Microcontrollern bisher nur
theoretisch zu tun, d.h. ich habe noch keinen in der Hand gehabt, weiß
aber in der Theorie wie einer funktioniert.
Das programmieren sollte ich hinkriegen, da ich Erfahrungen in
verschiedenen Programmiersprachen habe.

Es würde mir also sehr helfen wenn mir jemand erklären kann wie das mit
dem Ethernet intern im Controller gehandhabt wird. Dann kann ich nämlich
sehen ob der Chip für meine Zwecke zu gebrauchen ist und vielleicht mein
erstes praktisches Microcontroller-Projekt starten ;-)

gruß odo

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Für das Projekt ist ein Microcontroller ungeeignet. Der wird nicht
ansatzweise die anfallende Datenrate verarbeiten können.

Selbst wenn 100BaseTx mit drei Spannungspegeln arbeitet, ist das kein
Hinderungsgrund für den von mir vorgeschlagenen Ansatz - statt die
SendeLED/den Laser nur ein- bzw. auszuschalten, müssten halt die drei
verschiedenen Zustände übertragen werden. Verschiedene Helligkeiten?

Vielleicht ist ein Medienkonverter, der 100BaseTx auf 100BaseFx
umsetzt, ein Ausgangspunkt, um die Wirkmechanismen näher untersuchen zu
können. Schließlich macht so ein Medienkonverter fast genau das, was
hier gewünscht ist; das Lichtsignal wird nur in ein Glasfaserkabel
eingespeist, statt eine andere leistungsfähigere Lichtquelle zu
modulieren.

Wenn nicht das "nackte" Ethernet-Signal übertragen werden soll, muss
paketselektiv entschieden werden, welche Pakete übertragen werden
sollen und welche nicht. Das ist dann bereits eine
"bridging"-Funktion, für die Speicher für verwendete MAC-Adressen und
ähnliches erforderlich sind.
Auch derartiges wird i.d.R. nicht mit Microcontrollern, sondern dafür
geeigneter Hardware veranstaltet.

Eine mit einem Microcontroller ausreichender Geschwindigkeit und mit
ausreichendem Speicherausbau vielleicht tatsächlich realisierbare
Variante wäre ein Router, der auf tcp/ip-Ebene arbeitet.
Ob damit aber ein Durchsatz von "nur" 10 MBit (wie von odo hier
irgendwo gewünscht) realisierbar ist - hängt wohl in erster Linie davon
ab, wie "fett" der Controller ist.
In haushaltsüblichen DSL-Routern findet man öfters
embedded-Linux-Systeme, die auf irgendwelchen ARM-Derivaten laufen.
Offensichtlich sind die für derlei Aufgaben ausreichend schnell.

Autor: odo (Gast)
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puh... viel Text ;)

wo fange ich jetzt am besten an...

also, es soll auf jeden fall das "nakte" Ethernet-Signal übertragen
werden, der Rechner und der Switch sollen garnichts von der Anwesenheit
des Übertragungssystems merken.

Also ich denke ich werd es jetzt auch erstmal mit der
Non-Microcontroller-Methode versuchen. Diese Methode hatte ich zu
Anfang aus zwei Gründen ausgeschlossen:

- keine digitale Übertragung --> störanfällig

- Abhängigkeit von der Helligkeit --> Problem bei Änderung der
Entfernung oder der Verhältnisse...

Aber damit werd ich wohl Leben werden müssen.

Die Sender-Schaltung sollte ja recht einfach sein... über den Empfänger
muss ich noch ein bischen nachdenken.

Ein Problem hätte ich noch bzg. dem Ethernet: Muss zwichen dem
Sendepaar ein bestimmter Widerstand anliegen, oder kann ich die einfach
kurzschließen ?

gruß odo

PS: Ich glaube nicht das ich an den Schaltplan eines 100BaseTx auf
100BaseFx Konverters komme...

PPS: Ist es irgendwie möglich eine Infrarot-Diode mit einer Linse oder
Ähnlichem so zu bündeln das sie punktgenau strahlt ?

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Vielleicht hilfreich:

Auf vielen Netzwerkkarten (vor allem etwas älteren) sind
Ethernetcontroller und Netzwerkinterface in getrennten Bausteinen
untergebracht; das Netzwerinterface in einem "PHY" genannten
Baustein, der mit dem Ethernetcontroller über eine standardisierte
Schnittstelle namens MII (media independent interface) kommuniziert.

Und genau da sehe ich den potentiellen Ansatzpunkt:

Einen solchen "Phy" besorgen, den mit dem üblichen
Ethernet-Übertrager mit der 100BaseTx-Leitung verbinden und die
"Basteleien" mit dem MII veranstalten.

Hier ein Auszug aus einem Datenblatt eines solchen Phy-Bausteines, der
knapp das MII beschreibt:

"The LXT973 device implements the Media Independent Interface
(MII) as defined in the IEEE 802.3 standard.
Separate channels are provided for transmitting data from the
MAC to the LXT973 (TXD), and for passing data received from the
line (RXD) to the MAC. Each channel has its own clock, data bus,
and control signals.
Nine signals are used to pass received data to the MAC:
RXD<3:0>, RXCLK, RXDV, RXER, COL and CRS.
Seven signals are used to transmit data from
the MAC: TXD<3:0>, TXCLK, TXEN, and TXER.
The LXT973 supplies both clock signals as well as separate outputs
for carrier sense and collision.
Data transmission across the MII is normally implemented in
4-bit-wide nibbles."

Demzufolge werden die Daten hier mit 4 Bit gleichzeitig (und
anzunehmenderweise einer entsprechend reduzierten Taktrate)
übermittelt.

Vielleicht lässt sich damit ja irgendetwas sinngebendes erreichen.

Bündeln von IR-Diode? Was hältst Du von 'nem IR-Laser?

Autor: odo (Gast)
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zum ersten Teil muss ich leider sagen: ich versteh das nicht wirklich...

Alte Netzwerkkarten hätte ich höchstens noch 10 MBit...

Mmhh... IR-Laser... hört sich gut an... kommt aber darauf an was sowas
kostet...

gruß odo

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Ein Laserdiodenmodul das bis 100 MHz modulierbar ist willst du nicht
bezahlen, falls du überhaupt eines findest. Mit Spannung
ein/ausschalten ist es da längst nicht getan.

Mit deinem derzeitigen Kenntnisstand/Einstellung ("puh... viel Text")
halte ich das Projekt für aussichtslos. Versuch doch erst mal RS232 über
IR-LED oder gar Laser zu übertragen, das ist schon mehr als genug für
den Anfang.

Gruß
Andreas

Autor: Mike (Gast)
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So hoch würde ich nicht greifen, für einen Anfänger ist schon das
Blinken einer LED ("Was ist ein Timer?" oder "Hat mal einer eine
Delay-Funktion?") eine kleine Herausforderung.

Machbar ist mit der heutigen Elektronik beinahe alles, doch zum Glück
braucht man dafür immer noch Gehirnschmalz, sonst wäre ich arbeitslos
:-)

Autor: hebel23 (Gast)
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...außerdem ist das mit den IR-Lasern auch immer so eine Sache. Hier
wird nämlich der Arbeitsschutz besonders groß geschrieben! Im Gegensatz
zu einem UV- oder VIS-Laser geht das Licht nämlich so gut wie ungedämpft
durch die Linse auf die Hornhaut und richtet dort jede Menge Schaden an.
Und das schlimmste ist, man merkt es noch nicht mal - erst wenn es zu
spät ist. Ich wäre da sehr vorsichtig mit sowas...

Gruß Andreas

Autor: FoCus (Gast)
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Hi odo, 10mBit Ether net verwendet zur Codierung den Manchester Code.

Kuckst du hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Manchester_code

Gruss
Michael

Autor: odo (Gast)
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@Andreas
Das mit dem "puh... viel text" war ein Scherz, da ich ja Hilfe von
euch möchte, ist es mir nur recht wenn sich jemand die Mühe macht mir
ausführlich zu antworten.

>>Mit Spannung ein/ausschalten ist es da längst nicht getan.

Wieso nicht ? Wenn das Signal aus zwei, bzw. drei Pegeln besteht, warum
kann ich die Pegel dann nicht in verschiedene Zustände(An/Aus,
Helligkeit...) umsetzen und am anderen Ende wieder zurück ?
(Vorausgesetzt LED und Fotowiderstand sind schnell genug)

@hebel23
Wenn die gefährlich sind werden ich sowas auf keinen Fall einsetzen...
wäre wahrscheinlich eh zu teuer gewesen.

@FoCus
thx... aber das wusste ich schon ;)

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

eine Laser-Diode kann man nicht so ohne weiteres an und aus schalten.
Der Strom muß sehr exakt geregelt werden da die Laser-Diode sonst sehr
schnell in die ewigen Jagdgründe geht oder, nicht ganz so schlimm, eher
als schlechte LED denn als Laser-Diode arbeitet.

Die Energiedichte in Laserdioden ist so hoch das ein kurzes (im Bereich
weniger ns) überschießen des Stromreglers beim Einschalten schon zur
Zerstörung führen kann. Bei Laserpointern wird das z.B. so gemacht das
diese die Diode sehr langsam (im Bereich einiger µs) hochfahren so das
es zu keinem überschießen kommen kann. Bei einer Übertragung von
100MBit Ethernet hast du aber keine 10ns um die Laser-Diode von 0 auf
volle Strahlleistung zu fahren.

Das herausfiltern von unterschiedlichen Helligkeiten ist auch nicht
ganz einfach da du mit Fremdlicht zu kämpfen haben wirst. AFAIK
arbeitet man bei Laserdioden üblicherweise mit Frequenzmodulation (was
geschickterweise über den Dioden-Strom machbar ist) und das ist
wesentlich unempfindlicher gegenüber Fremdlicht.

Alles in allem:
Nimm WLAN. Das ist einfacher und billiger.

Matthias

Autor: odo (Gast)
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WLAN ist viel zu teuer und ausserdem bin ich von der Sicherheit nicht
überzeugt...

Ist es überhaupt möglich solch hohe Frequenzen mit LEDs hinzukriegen ?

gruß odo

Autor: Tobi (Gast)
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"WLAN ist viel zu teuer"
dein projekt wird bei annehmbarer qualität auch nicht billig, von der
arbeitszeit mal ganz abgesehen

"ausserdem bin ich von der Sicherheit nicht überzeugt"
vlan mit ipsec drauf und fertig

Autor: odo (Gast)
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ausserdem gehts ja auch um selberbauen, wlan kaufen und einrichten kann
ja fast jeder...

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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"Ist es überhaupt möglich solch hohe Frequenzen mit LEDs
hinzukriegen?"

Schau dir doch mal IRDA an, um ein Gefühl für die möglichen
Geschwindigleiten und Entfernungen zu bekommen. Die Bauteile für die
niedrigeren Geschwindigkeiten sollten auch vergleichsweise günstig zu
bekommen sein (was für 100MBit-taugliche Transceiver/Laser sicher nicht
mehr gilt).

Wenige MBit sollten mit geeigneten LEDs und etwas Optik über einige
Meter gehen. An die Daten einer WLAN-Verbindung wirst du aber wohl
nicht ansatzweise rankommen. Vom Preis mal ganz zu schweigen.

Autor: odo (Gast)
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wenige MBits reichen, wenn die Übertragungszeit stimmt.
Mir is klar wie "schlecht" IRDA funzt... aber da ist ja auch nur die
LED und keine Optik...

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Sobald die Übertragungsrate eine andere als die von 100MBit-Ethernet
ist, ist eine Bridge erforderlich - das ist sehr aufwendig.

Du solltest Dein Projekt vielleicht erst einmal mit 10 MBit-Ethernet
implementieren, das dürfte etwas einfacher werden. Bridges sind in
handelsüblichen 10/100Mbit-Switches enthalten und müssten daher nicht
eigens von Dir implementiert werden.

Welche "Sicherheits"-Probleme siehst Du beim Einsatz von
WLAN-Hardware?

Autor: odo (Gast)
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Wenn es nur 10 MBit sind und die LAN-Karte auf 10MBit-Übertragung
schaltet ist das okay für mich...

WLAN...

naja... ich fühl mich einfach nicht wohl dabei das "meine" Daten in
alle Richtungen "gestrahlt" werden, auch wenn es durch
verschlüsselung ja sicher sein sollte.
Ausserdem haben wir schon genug Funkwellen die überall
umherschwirren... ;)

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