1/1/ eindhoven university of technology / faculty of Computer Science 2IC20:Computersystemen Week 6:...

1/eindhoven university of technology

/ faculty of Computer Science

2IC20: Computersystemen

Week 6:Practicumprocessor

invoer en uitvoer

2



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



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



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



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



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



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



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



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



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



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



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



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



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

1/1/ eindhoven university of technology / faculty of Computer Science 2IC20:Computersystemen Week 6:...

Documents

Transcript of 1/1/ eindhoven university of technology / faculty of Computer Science 2IC20:Computersystemen Week 6:...