1/1/ / faculty of Electrical Engineering eindhoven university of technology...

1/

/ faculty of Electrical Engineering

eindhoven university of technology

5JJ20: Computerarchitectuur2M200: Inleiding Computersystemen

Sessie 6(2):Practicumprocessor

invoer en uitvoer

1/



Wat kan de practicumprocessor ?• Centrale vraag van dit uur !

– Niet bij de stof, wel handig om gezien te hebben

examenopgaven kunnen hier op voortborduren…

– Voorbereiding op gebruik PP buiten het practicum

– Beetje vooruitblikken op andere vakken

1/



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

1/



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

1/



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!)

1/



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

1/



Hoog vermogen uitgang

8 uitgangen voor hogere vermogens

0b in bit ‘x’: verbinding tussen PWRx en GND, max. 0,5 A1b in bit ‘x’: verbinding tussen PWRx en +24V, max. 0,5 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)

1/



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, …..

1/



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’

1/



Pulsbreedte modulatie in hardware• De ‘C504 processor bevat 4 pulsgeneratoren

– 3 hiervan moeten op dezelfde frequentie lopen– wel allemaal onafhankelijk van pulsbreedte !

• Te verbinden met vermogensuitgangen– H-brug maakt richting én vermogen instelbaar– Pulsfrequentie tot > 20 KHz: luidspreker uitgang !

• Pulsgeneratoren ook onderling te koppelen– Aansturen verschillende typen motoren– Beveiliging tegen overbelasting en vastlopen,

etc, etc.

1/



Analoog / digitaal conversie• Acht ingangspinnen kunnen voltages meten

– Voltages liggen tussen GND (0 volt) en +5V ( 5 volt)– 10 bits nauwkeurig: waarde 0 = GND, 1023 = +5V– Conversietijd 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)

1/



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 veranderd met +5V mee!

beweegbare

metalencontact'brug'

beweegbare

metalencontact'brug'

5..10 k5..10 k

1/



Tijd meten en pulsen tellen• Hiervoor twee onafhankelijke hardware modules

– 16 bits brede binaire omhoog tellers, lees/schrijfbaar– Een 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 MHz– Mogelijk: laden met (8 bit) startwaarde bij overflow– Eventueel interrupt bij overflow (ook bij teller)– Ook hier timer tegen te houden met waarde op pin

1/



En verder...• Communicatie via bit-serieel RS-232 protocol

– In gebruik bij monitor/dScope…– Niet standaard uitbreiding tot ‘lokaal netwerk’

• Heel veel interrupts: > 20 bronnen– Roepen 13 interrupt (sub-) routines aan– 6 pinnen op practicumprocessor bruikbaar als

bron

• Beveiliging tegen vastlopen van programma– Instelbare timer herstart processor bij overflow– Programma voorkomt dit door timer te herstarten

1/1/ / faculty of Electrical Engineering eindhoven university of technology...

Documents

Transcript of 1/1/ / faculty of Electrical Engineering eindhoven university of technology...