1/1/ eindhoven university of technology / faculty of computer science 2ic20:computersystemen week 6:...
Post on 18-Jun-2015
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
2IC20: Computersystemen
Week 6:Practicumprocessor
invoer en uitvoer
2
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Wat kan de practicumprocessor ?Centrale vraag van dit uur !
Niet bij de stof, wel handig om gezien te hebben
examenopgaven kunnen hier op voortborduren…
… maar zullen er niet letterlijk op terugkomen.
Voorbereiding op gebruik PP buiten het practicum
Beetje vooruitblikken op andere vakken
3
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Opbouw
Practicumprocessor:micromodule +voedingsregeling +I/O beveiliging +vermogensdrivers
Practicumprocessor:micromodule +voedingsregeling +I/O beveiliging +vermogensdrivers
RS-232naar PC
RS-232naar PC
Micromodule:processor +32 kilobyte RAM + 128 kilobyte Flash +RS-232 transceiver +adresdecoder PLA
Micromodule:processor +32 kilobyte RAM + 128 kilobyte Flash +RS-232 transceiver +adresdecoder PLA
Processor:Siemens SAB-C504
Processor:Siemens SAB-C504
4
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Voeding
Hoofdvoeding: 8..12 volt160 mA +stroom via +5V (max. 0.5 A)
Hulpvoeding: 8..26 voltvoor vermogensuitgangen,max. 5 A in totaal
minimaal voltage =voltage van hoofdvoeding!
+ max. 1 A voorvermogensuitgangen indienhulpvoeding niet aangesloten
5
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Schakelaars
8 ingangsbits voor aansluiting schakelaarsLeesbaar in extern geheugen op adressen0FF00h .. 0FFFFh (0FFxxh) als één enkel byteGeen verbinding tussen GND en INx:bit ‘x’ is 1bVerbinding tussen GND en INx: bit ‘x’ is 0bSchakelaars op ‘dipswitch’ blok hier ook op aangesloten, nummer 1 op bit 0 .. nummer 8 op bit 7 (‘on’ geeft 0b)Op P1.4 .. P1.7 kunnen ook schakelaars aangesloten worden
(direct testbare bits!)
6
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Laag vermogenuitgang
8 uitgangsbits voor kleine lampjes of Light Emitting DiodesBesturing via schrijven in extern geheugen adres 0FExxh1b in bit ‘x’: verbinding tussen OUTx en GND, max. 50 mA0b in bit ‘x’: geen verbinding, max. 5 volt op uitgang OUTxLED’s op print geven indicatie van toestand en voedingen
7 - bit - 0
7 - bit - 0
Hoofd-voedin
g
Hoofd-voedin
g
Hulp-voedin
g
Hulp-voedin
g
7
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Hoog vermogen uitgang
8 uitgangen voor hogere vermogens
0b in bit ‘x’: verbinding tussen PWRx en GND, max. 1 A1b in bit ‘x’: verbinding tussen PWRx en +24V, max. 1 A
Besturing via schrijven in extern geheugen adres 0FDxxh
Uit te schakelen met ‘PWR’ schakelaar op print in ‘0’ standVoeding via +24V (max. 5 A totaal) of +8V (max. 1 A totaal)
8
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Belasting(motor)
M=
Gebruik van hoog-vermogen uitgangen
Belasting(lamp)
GND
+24V
schakelaarnaar GNDwordt nietgebruikt!
schakelaarnaar GNDwordt nietgebruikt!
‘single ended’
GND
+24V
GND
+24V
‘H-brug’
Bit ‘x’
PWRx
Bit ‘y’
PWRy
Bit ‘x’
PWRx
1 1 010
Voor: lampen, motoren, elektromagneten, luidsprekers, …..
9
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Aan/uit en toch variabel vermogen
Uit(0 V)
Aan(24 V)
0 mS. aan4 mS. uit
1 mS. aan3 mS. uit
2 mS. aan2 mS. uit
3 mS. aan1 mS. uit
4 mS. aan0 mS. uit
gem. 0 Vverm. 0%
gem. 6 Vverm. 25%
gem. 12 Vverm. 50%
gem. 18 Vverm. 75%
gem. 24 Vverm. 100%
4 mSec.
‘Pulsbreedte-modulatie’
‘Pulsbreedte-modulatie’
10
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Pulsbreedte modulatie in hardwareDe ‘C504 processor bevat 4 pulsgeneratoren
3 hiervan moeten op dezelfde frequentie lopenwel allemaal onafhankelijk van pulsbreedte !
Te verbinden met vermogensuitgangenH-brug maakt richting én vermogen instelbaarPulsfrequentie tot > 20 KHz: luidspreker uitgang !
Pulsgeneratoren ook onderling te koppelenAansturen verschillende typen motorenBeveiliging tegen overbelasting en vastlopen, etc, etc.
11
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Analoog / digitaal conversieAcht ingangspinnen kunnen voltages meten
Voltages liggen tussen GND (0 volt) en +5V ( 5 volt)10 bits nauwkeurig: waarde 0 = GND, 1023 = +5VConversietijd instelbaar tussen 8 en 64 microsec. Ingang te kiezen bij start, evt. interrupt aan eind
Erg nauwkeurig voltages meten is moeilijk Resultaat hangt af van werkelijke +5V voltage Ingangsweerstand vrij laag tijdens meting ( 10 k)
12
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Meten van hoeken en posities
+5VGNDA/Dingang
GND +5V
A/Dingang
Draai-potentiome
ter
Schuif-potentiomet
er
weerstand
weerstand
draai-asdraai-as
Wel nauwkeurig: ingangs-voltage verandert met +5V mee!
beweegbare
metalencontact'brug'
beweegbare
metalencontact'brug'
5..10 k5..10 k
13
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
Tijd meten en pulsen tellenHiervoor twee onafhankelijke hardware modules
16 bits brede binaire omhoog tellers, lees/schrijfbaarEen derde 16 bits teller is in gebruik bij monitor…
Als teller: telt pulsen op ingangspin (< 0.5 MHz)Mogelijk om met andere pin tellen tegen te houden
Als ‘timer’: telt met vaste frequentie van 1 MHzMogelijk: laden met (8 bit) startwaarde bij overflowEventueel interrupt bij overflow (ook bij teller)Ook hier timer tegen te houden met waarde op pin
14
1/eindhoven university of technology
/ faculty of Computer Science
En verder...Communicatie via bit-serieel RS-232 protocol
In gebruik bij monitor/dScope…Niet standaard uitbreiding tot ‘lokaal netwerk’
Heel veel interrupts: > 20 bronnenRoepen 13 interrupt (sub-) routines aan6 pinnen op practicumprocessor bruikbaar als bron
Beveiliging tegen vastlopen van programma Instelbare timer herstart processor bij overflowProgramma voorkomt dit door timer te herstarten
top related