DevelOS Struktur

Ich habe mal ein Diagramm erstellt um die grundlegende Struktur von DevelOS aufzuzeigen.
Leider ist es im Moment nicht wirklich so lauffähig, wie ich es gerne hätte. Bei der erweiterung habe ich wohl einige inkompatibilitäten erzeugt, und die Performance lässt auch stark zu wünschen übrig. Teile des Systems werde ich wohl neu schreiben müssen. Aber die Struktur will ich gerne so belassen. Noch rot eingezeichnet ist das Konsolen-Modul. Das habe ich erst jetzt implementiert. Mir ist aufgefallen das der Zugriff auf den Buffer des Display-Moduls problematisch sein kann. Außerdem hätte ich die gesamten Ausgabe-Routinen für den UART nochmal neu schreiben müssen. Also habe ich mich entschloßen den Buffer und die Ausgabefunktionen aus dem Display-Modul heraus zu nehmen. Dieses Modul macht jetzt nur noch die Initialisierung und das Übertragen vom Konsolenbuffer in den Hardware-Puffer des jeweiligen Display Moduls. Allerdings ist da noch so einiges im argen. Ich glaube ich habe da noch jede Menge Speicherlöcher drin.

DevelOS Struktur

Wie man hier sieht belegt DevelOS selbst einen großen Teil der externen Schnittstellen des PIC. Es verwaltet den Taktgenerator, die AD Wandler und das EEProm. Über IO-Pins können weitere Geräte angebunden werden.

Freestyle-I2C

Im Moment habe ich an meiner Testplatine ein 4x20 Zeichen LCD Display angeschloßen, sowie zwei kleine I2C-EEproms. Eines ist ein Atmel 32kbit-EEPROM das nur eine Bus-Adresse hat, aber intern mit 16bit Adressen arbeitet. Das andere ist ein ST 8kbit, das intern mit 8 bit adressiert wird, dafür aber in 4 Bänke unterteilt ist, die jeweils über eigene Bus-Adressen angesprochen werden. Eine gute Möglichkeit, um einen wirklich universellen Treiber zu schreiben, der beide EEPROMs ansprechen und für das DevelOS einheitlich darstellen kann. Sie sind zwar etwas abenteuerlich angeschloßen, aber im Prinzip funktioniert es. Den UART habe ich auf eine Buchse heraus geführt, aber bisher funktioniert er nicht richtig. Da der PIC im Moment nur mit dem internen Oszillator läuft, ist die Baudrate wohl zu ungenau. Die Buchse habe ich von einem alten Mainboard geerntet. Eigentlich ist es ein Audio-Anschluß für ein CD oder DVD Laufwerk. Die drei belegten Pins machen ihn aber für alles mögliche einsetzbar, und die etwas besseren Kabel für diesen Port sind sogar abgeschirmt. Damit will ich später mal die

Verbindung von diesem PIC-Board zu meinem Server herstellen. Auf dem Bild hier links sieht man das Display, und die zwei Ports die ich eben beschrieben habe. Der linke, schwarze davon ist an den UART angeschloßen, der andere ist noch nicht belegt. geplant hatte ich dort den I2C-Bus heraus zu führen, um zusätzliche Chips mit anbinden zu können. Ganz am linken Rand sieht man oben den Anschlußblock für die Stromversorgung und den Anschluß der Lüfter, die der PIC einmal regeln soll. Die Stiftleiste rechts neben den Widerständen ist ein Anschluß für die Spannungen des ATX-Netzteils. Diese soll der PIC ebenfalls überwachen und dem Banana Pi über den UART mitteilen. Unter dem Anschlußblock links sieht man auch noch zwei Transistoren die ich ebenfalls von alten Mainboard habe. Für die Steuerung von Lüftern sind sie mit einer Schaltleistung von über 100 Ampere zwar völlig überdimensioniert, aber hey, was nichts kostet ist auch nicht verschwendet.


Zwischen dem Anschlußblock und dem Kabel für das Display sieht man noch den Anschluß für das Programmiergerät. Dafür verwende ich eine ehemalige PS2-Buchse. Ich wollte mein Programmiergerät nicht jedes mal wieder an eine Stiftleiste anschließen, sondern eine komfortable Möglichkeit haben ein Gerät auch von außen zu Programmieren.

Der weitere Ausbau gestaltet sich jedoch schwierig, da das Programm jetzt nur noch etwas mehr als 100 mal pro Sekunde durch läuft. Dabei wird aber schon zwei mal das Display neu geschrieben und einige Timer laufen. Es kann jedoch noch einiges optimiert werden. Zum Beispiel wird die Uhr im Moment von einem 8-bit Timer abgeleitet mithilfe eines Software-Zählers. Das ist extrem ineffizient. es wäre deutlich besser hierfür einen 16-bit Timer mit entsprechenden Preloadwerten zu verwenden.Und wenn ich mir die Zeit nehme, finde ich bestimmt noch hundert weitere Möglichkeiten zur Optimierung. Leider habe ich das Profiler-Plugin für MPLab-X nicht, und will auch keine 45 Euro dafür bezahlen. Also werde ich wohl so zurecht kommen müssen.

Hier nochmal ein Link zum Projekt auf Github: https://github.com/Stefanie80/DevelOS.X/tree/experimental