Разработка функциональной схемы системы и ее описание

В этой главе будут рассмотрены основные функциональные блоки стенда SDK-1.1: микроконтроллер ADuC812, внешняя память, матричная клавиатура, жидко кристаллический индикатор, часы реального времени, ПЛИС, интерфейс RS 232, интерфейс процессора с памятью и будет разработана функциональная схема всего стенда.

Микроконтроллер ADuC812

Микропроцессорный стенд SDK-1.1 построен на базе однокристальной микро-ЭВМ фирмы Analog Device типа ADuC812 (вычислительное ядро MCS-51). ADuC812 - интегральная 12-разрядная система сбора информации, включающая в себя прецизионный многоканальный АЦП с самокалибровкой, два 12-разрядных ЦАП и программируемое 8-битное микропроцессорное ядро (совместимое с 8051, MCU). MCU поддерживается внутренними 8К FLASH ЭРПЗУ программ, 640 байт ЭРПЗУ памяти данных и 256 байт статической памяти данных с произвольной выборкой (RAM). MCU поддерживает следующие функции: сторожевой таймер, монитор питания и канал прямого доступа к памяти для АЦП. Для мультипроцессорного обмена и расширения ввода/вывода имеются 32 программируемые линии, I2C, SPI и UART интерфейсы. Для гибкого управления в приложениях с низким потреблением в MCU и аналоговой части предусмотрены 3 режима работы: нормальный, холостой и дежурный. Продукт специфицирован для +3/+5В работы в индустриальном диапазоне температур и поставляется 52-выводном пластмассовом корпусе (PQFP).

Микроконтроллер имеет стандартный набор из 4-х 8-разрядных портов ввода/вывода дискретных сигналов P0, P1, P2 и P3. Они характеризуются многофункциональностью.

Рисунок 5. Структурная схема ADuC812

Рисунок 6. Условно-графическое изображение ADuC812

Внешняя память E2PROM

PROM - перепрограммируемое электрически стираемое постоянное запоминающее устройство. Объем памяти E2PROM, установленной в стенде SDK-1.1, составляет 128 байт (возможна установка E2PROM большего объема, до 32 Кб). Микросхема E2PROM взаимодействует с процессором посредством интерфейса I2C.

Основные характеристики:

• Возможность перезаписи до 1 млн. раз.

• Возможность побайтной и постраничной записи (в текущей конфигурации размер страницы составляет 8 байт).

Диапазон рабочих температур -55°C - +125°C

Условия хранения -65°C - +150°C

Напряжение на ножках с учетом заземления -0.1V - +7.0V

Максимальное рабочее напряжение 6.25V

Постоянный ток выхода 5.0 mA

Рисунок 7. Микросхема AT24C01A (объемом 128 кб)

Матричная клавиатура AK1604A-WWB

Клавиатура организована в виде матрицы 4x4. Доступ к колонкам и рядам организован как чтение/запись определенного байта внешней памяти (4 бита соответствуют 4 колонкам, другие 4 бита - рядам).

Рисунок 8. Схема электрическая принципиальная матричной клавиатуры AK1604A-WWB.

При нажатии на кнопку напряжение не сразу устанавливается на уровне 0 В, а "скачет" в течение некоторого времени (1-10 мс), пока цепь надежно не замкнется. После того, как клавиша будет отпущена, напряжение также "скачет", пока не установится на уровне логической "1".

Рисунок 9. Дребезг

Поскольку процессор обладает высоким быстродействием, то он может воспринять эти скачки напряжения за несколько нажатий. Для программного устранения влияния "дребезга" используется задержка. После того, как в результате сканирования обнаружится "0" в регистре ROW, сканирование прекращается и производится задержка на некоторое время. После этого сканируется тот же столбец и, если на том же месте регистра ROW обнаружен "0", то фиксируется нажатие клавиши. После этого через некоторое время, достаточное для отпускания клавиши, еще раз проверяется тот же столбец. Если состояние линии изменилось, то фиксируется отпускание клавиши и продолжается сканирование клавиатуры. Если клавиша все еще нажата, то производится задержка на время перед повтором символа, и если состояние регистра не изменилось, то в буфер клавиатуры повторно заносится символ. После этого, пока клавиша не будет отпущена, в буфер заносится код клавиши через промежутки времени, определяемые скоростью повтора символа.

Перейти на страницу: 1 2 3

Похожые стьтьи по экономике

Проектирование предмета фототехники (на примере фотоаппарата)
Актуальность темы курсовой работы обосновывается тем, что фототехника в настоящее время является единственным средством для получения снимков, которые используются не только при создани ...

Усилитель звуковой частоты с двухтактным бестрансформаторным выходным каскадом
Электронные аналоговые устройства находят широкое применение в различных областях науки и технике. Они применяются в системах автоматического управления технологическими процессами, рад ...

Работа в среде системы автоматизированного проектирования Max+Plus II
1.Задание автоматизированный проектирование сумматор При разработке специализированных цифровых устройств все чаще используют программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС), кото ...

Разделы

© 2019 - www.frontinformatics.ru