Giriş
Gömülü sistemler dünyasında, flash bellekler kalıcı veri saklama görevini üstlenir ve sistem yazılımlarının veya firmware'in doğrudan donanım üzerinde saklanmasını sağlar. Özellikle eski veya özel tasarım cihazlarda kullanılan paralel arabirimli NOR flash bellekler, yeniden programlanabilirlik ve doğrudan adreslenebilirlik gibi avantajları sayesinde tercih edilir. Bu projede, DT28F160-S570 bileşeni kullanılarak bir “Flash Bellek Adaptör Kartı” inşa edilecektir.
Bu özel proje, mikrodenetleyici tabanlı sistemler, FPGA projeleri ya da retro oyun konsolu modifikasyonları gibi çeşitli gömülü uygulamalarda firmware saklama ve yükleme işlevi için kullanılabilecek bir donanım çözümüdür. Amaç, DT28F160-S570’in üzerine firmware yüklenmesini, sistemle haberleşmesini ve gerektiğinde yedek alınmasını sağlayan, tak-çalıştır türü bir modül inşa etmektir.
DT28F160-S570 Nedir?
DT28F160-S570, Intel'in geliştirdiği bir 16 Mbit (2 MB) kapasiteli NOR flash hafıza entegresidir. 48-pin TSOP paketinde sunulan bu bileşen, paralel arabirimle çalışır ve adres-bellek haritalaması yoluyla doğrudan mikrodenetleyici ya da işlemciyle iletişim kurabilir. 70 ns erişim süresi, onu hem hızlı hem de programlanabilir bellek çözümleri arasında cazip hâle getirir.
Bu bellek, özellikle firmware içeren gömülü sistemlerde kullanılır. Silinebilir ve yeniden programlanabilir yapısı sayesinde, sistem yazılımının güncellenmesi veya test sürümlerinin yüklenmesi gibi işlemlerde büyük kolaylık sağlar.
Projenin Amacı
Bu projede DT28F160-S570 kullanılarak, herhangi bir gömülü sistem projesine entegre edilebilecek bir flash bellek modülü hazırlanacaktır. Proje modülü, hem yazılım yüklemesi yapmak hem de sistemin okuma erişimi için uyumlu bir donanım köprüsü olarak çalışacaktır.
Amaç sadece bir bellek tutucu yapmak değil; aynı zamanda bu belleğin güvenli ve kolay biçimde sistemlere takılıp çıkarılmasını, gerektiğinde yedeklenmesini ve hızlı bir şekilde farklı firmware versiyonlarının denenmesini sağlayan pratik bir altyapı sunmaktır.
Kullanım Alanları
Hazırlanacak adaptör kartı şu tür projelerde kullanılabilir:
FPGA tabanlı sistemlerin bootloader veya firmware depolaması
Retro konsolların ROM yedekleme ve modifikasyonu
Eski medikal veya endüstriyel cihazların firmware güncellemeleri
Geliştirme kartlarıyla yapılan gömülü işletim sistemi testleri
Projenin Bileşenleri
Projede kullanılan temel donanım blokları aşağıda özetlenmiştir:
DT28F160-S570 Flash Bellek: Sistemin ana veri saklama birimi.
TSOP48 Soket: Flash belleğin kart üzerine yerleştirilebilmesini sağlar.
Adres ve Veri Hattı Konektörleri: Belleğin dış sistemle haberleşmesini sağlar.
Gerilim Dönüştürücü (opsiyonel): 3.3V ve 5V sistemler arasında uyumluluk için seviye dönüştürücü devre.
Yedekleme Portu: Harici programlayıcıyla haberleşme amacıyla debug başlığı ya da JTAG bağlantısı.
ZIF Soket Opsiyonu: Flash belleğin kolay çıkarılıp takılabilmesi için isteğe bağlı yükseltme.
Kartın İşlevi
Adaptör kartı, flash belleğin mikrodenetleyici veya FPGA gibi bir sistemle doğrudan paralel veri ve adres hattı üzerinden haberleşmesini sağlar. Sistemin güç verildiği anda, bellekten doğrudan kod okunabilir ve sistem başlatılabilir.
Ayrıca kart, dışarıdan erişim ile (örneğin bir USB programlayıcıyla) belleğin yeniden yazılmasını mümkün kılar. Bu özellik, özellikle test amaçlı sistemlerde firmware güncelleme süreçlerini hızlandırır.
Donanım Bağlantıları
Kart üzerinde DT28F160-S570 için hazırlanmış bir TSOP-48 soket yer alır. Bu soket, tüm adres ve veri pinlerini doğrudan bir 40 veya 50 pin’lik düz konnektöre yönlendirir. Böylece kart, hedef sistemin veri yoluna doğrudan takılabilir.
Projede kullanılacak olan mikrodenetleyicinin ya da FPGA’nın veri ve adres hatları bu konnektöre bağlanarak belleğe erişebilir. Eğer hedef sistem 5V ile çalışıyorsa, araya seviye dönüştürücü entegreler (örneğin 74LVC245 gibi) yerleştirilerek uyumluluk sağlanır.
Pratik Uygulama: Firmware Test Sistemi
Bu kart, özellikle sık sık yazılım güncellemesi gerektiren sistemlerde hayat kurtarıcıdır. Örnek olarak bir FPGA sisteminde bootloader testleri yapılacaksa:
Flash belleğe istenen firmware bilgisayardan yüklenir.
Kart FPGA kartına takılır.
FPGA, kart üzerindeki flash’ten boot edilir.
Değişiklik yapılması gerekirse, sadece flash kart sökülüp bilgisayara takılır, yeni yazılım yüklenip tekrar FPGA’ye takılır.
Bu sayede kart üzerinde fiziksel lehimleme veya karmaşık bağlantılarla uğraşmaya gerek kalmaz.
Gelişmiş Fonksiyonlar
Proje daha da geliştirilebilir:
Çoklu Bölge Destekli Firmware: Flash belleğin bölümlere ayrılmasıyla birden fazla firmware aynı anda saklanabilir. Bir jumper veya DIP anahtarla seçilecek bölüm, sistem tarafından okunur.
Geriye Dönük Uyum Modu: Eski sistemlerin 5V giriş çıkış gerilimlerine uyum sağlamak için seviye dönüştürücüler eklenebilir.
Veri Günlüğü Kaydı: Sistem açıldığında hangi firmware’in kullanıldığını kaydeden küçük bir mikrodenetleyici kartı entegre edilebilir.
USB Flash Programlama Arayüzü: Harici bir USB kontrolcüsü ile DT28F160 doğrudan PC’den yazılabilir hale getirilebilir.
Test ve Kalibrasyon
Kart üretildikten sonra yapılması gereken testler:
Flash belleğin doğru adresleme ile okunabildiğinin doğrulanması
Belleğe programlanan firmware’in sistem tarafından başarıyla çalıştırılması
Giriş çıkış voltajlarının uyumluluk kontrolü
Tekrar yazma işleminde hata oluşup oluşmadığının gözlemlenmesi
Uzun süreli çalışma testleri: Flash üzerinde veri tutma ve okuma doğruluğu
Projenin Sonuçları
Bu proje, gömülü sistemlerle çalışan geliştiriciler ve retro cihazlarla ilgilenen hobiler için oldukça kullanışlıdır. DT28F160-S570’in sağladığı paralel erişim, hızlı veri aktarımı ve geniş kapasitesi, onu boot kaynaklarının saklanması açısından ideal kılar. Ayrıca, modüler yapısı sayesinde farklı sistemlere kolayca entegre edilebilir.
Kendi adaptör kartını üretmiş olmak, yalnızca bu tip sistemlerde zaman kazandırmakla kalmaz, aynı zamanda bellek temelli sistemlerin mantığını anlamak isteyenler için de değerli bir öğrenme deneyimi sunar. Bu proje, modern yaklaşımla retro teknolojileri bir araya getiren özgün ve teknik bir DIY girişimidir.
Comments
participate in discussions
Lütfen giriş yapın ? to participate in the comments
New customer Start here.