2018-02-13
433
Програмована логічна інтегральна схема.
На платі стенду розміщена панелька для встановлення ПЛІС типу EPM3032ALC44, EPM3064ALC44 виробництва Altera а також сумісних з ними XCR3032XL, XCR3064XL виробництва XILINX. Для завантаження програмного забезпечення в ПЛІС та його відладки призначений роз’єм інтерфейсу JTAG. ПЛІС працює незалежно від МК і має свої периферійні вузли.
Блок операційних підсилювачів для аналогових сигналів.
Блок призначений для підсилення вхідних сигналів, що подаються на входи АЦП МК і сигналів з виходів ЦАП.
Звуковий кодек.
Звуковий кодек TLV320AIC1109 призначений для перетворення аналогового сигналу звукової частоти в стиснений цифровий формат для подальшої передачі, а також для здійснення зворотного перетворення цифрових даних в звуковий сигнал. Для підключення мікрофона і телефона передбачено роз’єми. Сигнал з виходу кодека може подаватись на розміщені на платі підсилювач і динамік.
Джойстик та механічний енкодер.
На платі установлений потенціометричний джойстик з двома осями і кнопкою. Сигнал з виходів джойстика подається на входи 6 та 7 АЦП МК.
|
|
|
Механічний енкодер призначений для перетворення кутового переміщення в електричний сигнал. Дані пристрої позволяють проектувати системи з необхідністю ручного вводу інформації (наприклад, маніпулятори, прилади, спецтехніка, блоки керування і т.п.).
Цифрова клавіатура.
Матрична клавіатура застосовується при побудові вузлів вводу даних в інформаційну систему.
Кнопки переривань та скидання процесора.
Кнопки переривань призначені для генерації сигналів переривання процесора. Кнопка скидання призначена для скидання процесора під час програмування або для перезапуску існуючої програми.
Рідкокристалічний дисплей.
На платі установлений знакосинтезуючий рідкокристалічний 4х10 дисплей, підключений до шини даних по чотирибітній схемі. Дисплей має вбудовану підсвітку та регулятор контрасту.
Семисегментний чотиризначний та матричний індикатори, світлодіодна лінійка.
На основі світлодіодів, семисегментних та матричних індикаторів будуються підсистеми відображення інформації. Схема включення семисегментного індикатора дозволяє здійснювати статичну індикацію, матричного – динамічну, знакосинтезуючу.
Інтерфейси стандартів RS485,Ethernet, I2C, SPI, 1-wire та системний інтерфейс.
На платі розміщено драйвери інтерфейсів UART, який побудований на мікросхемі СР2102, що дозволяє під’єднувати стенд до USB входу компютера, RS485, а також Ethernet-драйвер, які узгоджують логічні рівні даних стандартів та TTL рівень а також роз’єми для підключення кабелів чи шлейфів периферійних пристроїв. Системний інтерфейс включає шину даних, адресні лінії, лінії UART, I2C, живлення та загальний провід.
|
|
|
Годинник реального часу DS1307.
Використовується для генерації точних секундних імпульсів, а також як годинник і календар.
Восьмиканальний драйвер крокових двигунів.
Драйвер позволяє керувати двома уніполярними двигунами з чотирма обмотками невеликої потужності (із споживаним струмом до 2А).
Контрольні точки для підключення осцилографа.
Контрольні точки розміщені у важливих функціональних вузлах і дозволяють проводити візуальне спостереження форми сигналу за допомогою осцилографа.
Генератор імпульсів.
Генератор прямокутних імпульсів зі зною частоти генерації побудований на основі таймера 555 і може використовуватись для генерації контрольних імпульсів.
Стабілізатори живлення.
На платі встановлено стабілізатори напруг 5В, 3.3В.
Рисунок 3 – Структурна схема навчального стенду
Рисунок 4 – Розміщення елементів стенду на платі (вигляд зверху)
Для виконання лабораторних та відладочних робіт необхідно знати розміщення та призначення окремих вузлів та елементів керування на платі стенду. До елементів керування відносяться перемички та кнопки. Коротко опишемо призначення перемичок, необхідні їх положення та роз’єми для підключення до стенду периферійних вузлів.
Таблиця 1 – Положення перемичок
| № пп | Позначення по схемі | Положення | Значення |
| 1,2 | JP1, JP2 | Розімкнуто | - |
| Замкнуто | Ліній Р3.4, Р3.5 з’єднані з кодеком | ||
| 3 | JP3 | Розімкнуто | - |
| Замкнуто | Лінія GND з’єднанаі з 10 виводом ПЛІС | ||
| 5 | JP5 | Розімкнуто | - |
| Замкнуто | Автоматичне перезавантаження з МК | ||
| 6 | JP6 | Розімкнуто | Робода |
| Замкнуто | Програмування |
Таблиця 2 – Положення перемикакчів
| № пп | Позначення по схемі | Положення | Значення |
| 1 | SW8 | Розімкнуто | - |
| Замкнуто | Замкну толінії RX, TX на CP2102 (зв'язок з ком’ютером) | ||
| 2 | SW5 | Розімкнуто | - |
| Замкнуто | Замкну толінії RX, TX на MAX485ESA (RS-485) | ||
| 3 | SW7 | Розімкнуто | - |
| Замкнуто | Замкну толінії RX, TX на EM500 (Ethernt модуль) |
Таблиця 3 – Призначення роз’ємів
| Позначення на платі | Призначення роз’єма |
| ХР1 | Живлення стенду |
| ХР2 | Підключення двигуна постійного струмі зі зовнішнім живленням |
| ХР3 | Інтерфейс Ethernet |
| Х1 | Підключення мікрофона до входу аудіо кодека |
| Х2 | Підключення навушників до виходу аудіо кодека |
| Х3 | Інтерфейс USB |
| Х4 | Інтерфейс RS-485 |
| P1 | Вхід інструментального підсилювача |
| P2 | Вхід диференційного підсилювача |
| P3 | Вхід не інвертованого підсилювача |
| P4 | Вхід інвертованого підсилювача |
| P5 | Вхід не інвертованого підсилювача зі зміщенням нуля |
| P6 | Вихід ЦАП DAC0 |
| P7 | Вихід ЦАП DAC1 |
| P8 | Лінії системного інтерфейсу |
| Р9 | Інтерфейс 1-wire |
| Р10 | Програмування ПЛІС (JTAG) |
| Р11, Р12 | Вихід Н-моста від ПЛІС |
| Р13, Р14 | Підключення крокового двигуна |
Таблиця 4 – Призначення виводів системного інтерфейсу
| № по схемі | Позначення по схемі | Призначення |
| 1..8 | DAT0..DAT7 | Шина даних |
| 10..13 | CS12..CS15 | Адресні лінії |
| 14 | SDATA | Лінія MOSI SPI інтерфейсу/ лінія SDA I2C інтерфейсу |
| 15 | SCLOCK | Лінія SCK SPI інтерфейсу/ лінія SCL I2C інтерфейсу |
| 16 | DIR | Лінія напряму даних |
| 17,18 | T0,T1 | Входи таймерів-лічильників |
| 19 | INT0 | Лінія переривання 0 |
| 20 | INT1/MISO | Лінія переривання 1/ лінія MISO SPI інтерфейсу |
| 21,22 | RXD,TXD | Лінії послідовного інтерфейсу UART |
| 22,23 | +5V | Напруга живлення |
| 9,25,26 | GND | Спільний вивід |
Таблиця 5 – Призначення виводів роз’єму РКІ
| № по схемі | Позначення по схемі | Призначення |
| 1 | GND | Спільний вивід |
| 2 | VCC | Вивід живлення |
| 3 | Vo | Регулювання контрасту |
| 4 | RS | Вибір регістру команд/даних |
| 5 | R/W | Читання/запис (постійно на запис) |
| 6 | E | Строб запису |
| 7-10 | N/C | Не під’єднано |
| 11-14 | DAT4..DAT7 | 4-розрядна шина даних |
Таблиця 6 – Призначення виводів роз’єму для крокового двигуна
|
|
|
| № по схемі | Призначення |
| 1,2 | Позитивний полюс живлення |
| 3,4 | Обмотка 1 |
| 5,6 | Обмотка 2 |
| 7,8 | Обмотка 3 |
| 9,10 | Обмотка 4 |
Лабораторна робода №1. Ознайомлення із будовою стенда та архітектурою процесора і системою команд ОЕОМ ADuC841, створення проекту в середовищі Keil. Схема статичного відображення інформації та робода з світлодіодною лінійкою
Тема: Ознайомлення із будовою стенду та архітектурою процесора і системою команд ОЕОМ ADuC841, створення проекту в середовищі Keil, схема статичного відображення інформаціїта робода з світлодіодною лінійкою.
Мета роботи: Написати програму для роботи зі світлодіодною лінійкою, відладити її в середовищі Keil, завантажити програму в контролер, вивчити можливості апаратної відладки.
Порядок виконання роботи:
1. Вивчити структурну схему стенду, спосіб адресації до периферійних вузлів, призначення окремих елементів схеми, ознайомитись із структурою та системою команд ОЕОМ ADuC841.
2. Ознайомитись із середовищем Keil, навчитись створювати новий проект, ознайомитись із методами програмної відладки.
3. Розробити алгоритм індивідуального завдання до початку заняття.
4. Розробити програму і скомпілювати її.
5. Завантажити програму в стенд, переконатись в правильності її роботи, при негативному результаті виявити допущені помилки і виправити їх. Повторити завантаження програми в стенд.
Рисунок 1.1 – Схема для лабораторної роботи №1
