LANTRONIX社のXportによるNetwork入門キットを使用して、マイコンをイーサネットに接続してみます。

Xportとは
  Xportは、親指くらいの大きさのモジュールでLANケーブルのRJ-45のコネクタを少し大きくしたくらいの大きさです。この中にインターネットのイーサネットとシリアル通信の変換機能、非常にシンプルなWebサーバ、3ビットのディジタルI/O、メールの送信機能などが凝縮して盛り込まれています。

ADT製の入門キット
  ADT社から発売されている「Xportを使ったNetwork入門キット」は次に示すように、RS-232Cインターフェース、ディジタルI/Oとのやりとりを行うためのコネクタが用意され、Xportが1台セットされた評価ボードとドキュメント、ユーティリティのCD-ROMがセットされています。

デバイス・インストーラでXportを確認
  入門キットに添付されているCD-ROMには、次に示すように日本語で読める多くのドキュメントが用意されています。

XportのIPアドレス
  Xportは工場出荷時の設定ではDHCPイネーブルになっています。そのためDHCPサーバがあるネットワークの環境では電源投入時にネットワーク上のDHCPサーバにIPアドレスのリースを要求し、DHCPサーバからIPアドレスがリースされるので特にIPアドレスのことを考えずにすみます。

デバイス・サーバでXportを検索する
  デバイス・インストーラは、ネットワーク上のLANTRONIXを探し見つけると、次に示すように表示します。次の図は入門キットをネットワークにつないでからデバイス・インストーラを起動しました。

シリアル・ポート
  デバイス・インストーラのWebコンフィギュレーションの中のチャネル1を選択すると、次に示すようにシリアル通信に関する仕様が設定できるようになっています。

シリアル・ポートのケーブルの信号線
  RS232Cの信号線は、次の表に示すようにPC側と端末側では入力と出力がついになっています。今回のXport　Network入門キットは、送受信データが同じピン番号の配線となっています。

XportのLANとシリアルの接続テスト
  ターミナル・プログラムでXportのLANとシリアル・ポートの変換の確認を行います。今回のXport入門キットと若松のXportオリジナル評価キットとシリアル・ポートで接続します。Xportとハブの間をLANケーブルで接続します。

Xportの上位機種 Xport AR
   LANTRONIX社のXportシリーズに、Xport03の上位機種のXport ARと呼ばれるものがあります。形状はXport03より一回り大きく、機能も強化されています。ARはArchitect（建築家、創造者、製作者）の略で、この小さなモジュールの中にネットワーク化においてユーザの必要とする機能を備え、ユーザの要望に応じて適切なネットワーク・システムをカスタマイズできるようになっています。そのための開発システム、Evolution SKDを備えています。カスタマイズのために1.25MBのSRAM、4MBのフラッシュ・メモリが用意されています。

評価キットも用意されている
   次に示すのは、若松通商から発売されている評価キットで、評価基板の中にSDカードのソケットが用意されて、ネットワーク経由でこのSDカードにアクセスの確認ができるようになっています。この評価キットでは、同時に二つのRS232Cのポートとのシリアル-TCP/IP変換、ネットワークに複数のセッションを開くことができるなど、Xport03より強化された機能を実際に確かめることができます。

　次の写真では、1GBのSDメモリ・カードがセットされています。

Xportの上位機種 Xport AR（2）
　デバイスインストーラには、PCからXport ArにTelnetでログオンする機能も用意されています。

　デバイスインストーラでネットワーク上のXport ARを検索します。検索したXport ARを選択して、次に示すようにTelnet設定のタグをクリックすると、デバイスインストーラはXportARにTelenetでログオンして「＞」のコマンド入力プロンプトを表示します。

                                >?

　使用できるコマンドの確認のため「？」（Help）を入力すると利用できるコマンドの一覧が表示されます。

                            >show export

を入力すると、次に示すようにXport ARの状態が表示されます。tera termなどのターミナル・ソフトを使ってXportにTelnetで接続しても同じことが行えます。

PIC16FシリーズXPort03と接続しLANに接続する（1）
  PIC16FシリーズにはUSART、I2Cなどのシリアル通信の機能は内蔵されていますが、USBとイーサネットの通信機能を内蔵したものはありません。

　そのため、PICでイーサネットのLANへ接続するためにXPort03を利用していきます。

PIC16FシリーズをXPort03と接続しLANに接続する（2）
  次に示す、18ピンのプラスチックDIPパッケージのPICを使いXPort03とイーサネット経由での通信を行います。PICなどのマイコンは各端子に複数の機能が割り当てられています。

PIC16FシリーズをXPort03と接続しLANに接続する（3）
   PIC16F88のUSARTシリアル通信でXPort03と接続します。この場合、RS232Cの信号レベルへ変換せず、直接XPortの入出力と、PIC16F88のUSARTのRX、TX端子と接続します。その場合XPortの電源電圧が3.3Vとなっています。PIC16F88は2Vからの動作が保証されているPIC16LF88が用意されていますが、個人が入手できる販売先は多くなく、容易に入手できるのはPIC16F88ですので、PIC16F88で低電圧状態の動作も確認することにします。

テスト回路
　テスト回路は、次に示すもので行います。RB0、RB1の回路は必要になった時点で実装します。クロックを決める発振素子は10MHz、4MHzなどいくつか用意してあります。

PIC16FシリーズをXPort03と接続しLANに接続する（3）
  次に示す回路を、ブレッドボードに組み立てます。発振周波数は10MHzでテストする前に、4MHzの周波数で動作テストします。

PIC16FシリーズをXPort03と接続しLANに接続する（4）
  XPort経由の通信のテストを次のようにして行います。
     １）イーサネット経由でPCからTelnetでXPortにアクセスします。
     ２）XPortはイーサネット経由でPCから受けたデータをシリアル・ポートへ送信し、
         シリアル・ポートから受信したデータをイーサネット経由でPCに送信します。
     ３）PIC16F88は、XPortからのデータをシリアル・ポートで受信し、そのデータを
         そのままシリアル・ポート経由でXPortへ送信します。
　PICに用意する、XPortの通信プログラムは次のようになります。MPLAB IDEでコンパイルし、PICkit3でPIC16F88に書き込みテストを行います。