Nagy Gergely április 4.

Hasonló dokumentumok
ATMEL ATMEGA MIKROVEZÉRLŐ-CSALÁD

Számítógépek felépítése, alapfogalmak

MSP430 programozás Energia környezetben. Kitekintés, további lehetőségek

Labor 2 Mikrovezérlők

I. C8051Fxxx mikrovezérlők hardverfelépítése, működése. II. C8051Fxxx mikrovezérlők programozása. III. Digitális perifériák

Laboratóriumi műszerek megvalósítása ARM alapú mikrovezérlővel és Linux-szal

Labor gyakorlat Mikrovezérlők

A Texas Instruments MSP430 mikrovezérlőcsalád

ARM Cortex magú mikrovezérlők

Számítógépek felépítése, alapfogalmak

Labor gyakorlat Mikrovezérlők

Digitális technika VIMIAA01 9. hét Fehér Béla BME MIT

Digitális technika VIMIAA01 9. hét

Mérő- és vezérlőberendezés megvalósítása ARM alapú mikrovezérlővel és Linux-szal

IoT alapú mezőgazdasági adatgyűjtő prototípus fejlesztési tapasztalatok

SYS700-A Digitális szabályozó és vezérlõ modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család. Terméktámogatás:

Programozási segédlet DS89C450 Fejlesztőpanelhez

SYS700-PLM Power Line Monitor modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család

Jelfeldolgozás a közlekedésben

I 2 C, SPI, I 2 S, USB, PWM, UART, IrDA

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Autóipari beágyazott rendszerek CAN hardver

Yottacontrol I/O modulok beállítási segédlet

IDAXA-PiroSTOP. PIRINT PiroFlex Interfész. Terméklap

Érzékelők és beavatkozók I.

Új kompakt X20 vezérlő integrált I/O pontokkal

Processzor (CPU - Central Processing Unit)

Labor gyakorlat Mikrovezérlők

A mikroszámítógép felépítése.

Mintavételezés tanulmányozása. AD - konverzió. Soros kommunikáció

Kommunikáció az EuroProt-IED multifunkcionális készülékekkel

ARM Cortex magú mikrovezérlők

Nagyteljesítményű mikrovezérlők

Bevezető előadás Mikrórendszerek összahasonlítása.dsp bevezető

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

Ismerkedés az MSP430 mikrovezérlőkkel

Az AVR ATmega128 mikrokontroller

Programozó- készülék Kezelőkozol RT óra (pl. PC) Digitális bemenetek ROM memória Digitális kimenetek RAM memória Analóg bemenet Analóg kimenet

Előadó: Nagy István (A65)

Számítógép felépítése

Serial 2: 1200/2400 bps sebességû rádiós modem vagy

2. rész PC alapú mérőrendszer esetén hogyan történhet az adatok kezelése? Írjon pár 2-2 jellemző is az egyes esetekhez.

Szárazföldi autonóm mobil robotok vezérlőrendszerének kialakítási lehetőségei. Kucsera Péter ZMNE Doktorandusz

A mikroprocesszor felépítése és működése

Digitális rendszerek. Mikroarchitektúra szintje

LOGSYS LOGSYS LCD KIJELZŐ MODUL FELHASZNÁLÓI ÚTMUTATÓ november 8. Verzió

A TANTÁRGY ADATLAPJA

PIC16F877 KÍSÉRLETI PANEL

FPGA áramkörök alkalmazásainak vizsgálata

Kaméleon K860. IAS Automatika Kft

Mintavételes szabályozás mikrovezérlő segítségével

XII. PÁRHUZAMOS ÉS A SOROS ADATÁTVITEL

5.1. fejezet - Általános 32 bites mikrovezérlő/processzor alkalmazástechnikája A Freescale

USB adatgyűjtő eszközök és programozásuk Mérő- és adatgyűjtő rendszerek

Számítógépek felépítése

Járműfedélzeti rendszerek I. 2. előadás Dr. Bécsi Tamás

A LEGO Mindstorms EV3 programozása

VI. SZOFTVERES PROGRAMOZÁSÚ VLSI ÁRAMKÖRÖK

Arduino bevezető Szenzorhálózatok és alkalmazásaik

ELŐADÁS SZÁMÍTÓGÉP MŰKÖDÉSE FIZIKA ÉS INFORMATIKA

Mikroprocesszor CPU. C Central Központi. P Processing Számító. U Unit Egység

ems2.cp04d [18010] Keriterv Mérnök Kft Programozható Automatikai állomás 14 multifunkcionális bemenet, 6 relé kimenet, 4 analóg kimenet DIGICONTROL

T Bird 2. AVR fejlesztőpanel. Használati utasítás. Gyártja: BioDigit Kft. Forgalmazza: HEStore.hu webáruház. BioDigit Kft, Minden jog fenntartva

The modular mitmót system. 433, 868MHz-es ISM sávú rádiós kártya

0 0 1 Dekódolás. Az órajel hatására a beolvasott utasítás kód tárolódik az IC regiszterben, valamint a PC értéke növekszik.

Otthoni, saját készítésű házvezérlő rendszer. Hogyan lehet személyre szabott, és megfizethető rendszert építeni?

Erősítő tanfolyam Keverők és előerősítők

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 0. TANTÁRGY ISMERTETŐ

3. A DIGILENT BASYS 2 FEJLESZTŐLAP LEÍRÁSA

Egyszerű RISC CPU tervezése

IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI ALAPFOGALMAK, VEZÉRLŐBERENDEZÉSEK FEJLŐDÉSE, PLC-GENERÁCIÓK

X. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

ÖNÁLLÓ LABOR Mérésadatgyűjtő rendszer tervezése és implementációja

The modular mitmót system. 433, 868MHz-es ISM sávú rádiós kártya

A LOGSYS GUI. Fehér Béla Raikovich Tamás, Laczkó Péter BME MIT FPGA laboratórium

LOGSYS LOGSYS SZTEREÓ CODEC MODUL FELHASZNÁLÓI ÚTMUTATÓ szeptember 16. Verzió

Programozható Logikai Vezérlő

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Alaplap: közös kapcsolódási felület a számítógép részegységei számára

Programozás és Digitális technika I. Pógár István eng.unideb.hu/pogari

Szenzorhálózatok. MITMÓT hardver bemutatása. Orosz György

Multi-20 modul. Felhasználói dokumentáció 1.1. Készítette: Parrag László. Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt.

Scherer Balázs: Mikrovezérlık fejlıdési trendjei

Az I2C egy soros, 8 bit-es, kétirányú kommunikációs protokoll, amelynek sebessége normál üzemmódban 100kbit/s, gyors üzemmódban 400kbit/s.

Norway Grants. Az akkumulátor mikromenedzsment szabályozás - BMMR - fejlesztés technológiai és műszaki újdonságai. Kakuk Zoltán, Vision 95 Kft.

A vezérlő alkalmas 1x16, 2x16, 2x20, 4x20 karakteres kijelzők meghajtására. Az 1. ábrán látható a modul bekötése.

Fizikai mérések Arduino-val

2. Elméleti összefoglaló

Nyíregyházi Egyetem Matematika és Informatika Intézete. Input/Output

Digitális technika VIMIAA02 9. hét

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

KINCO PLC és HMI, frekvenciaváltó árlista

Mechatronika és mikroszámítógépek. 2016/2017 I. félév. Analóg-digitális átalakítás ADC, DAC

Jelfeldolgozás a közlekedésben. 2017/2018 II. félév. Analóg-digitális átalakítás ADC, DAC

DMG termékcsalád. Digitális multiméterek és hálózati analizátorok háttérvilágítással rendelkező grafikus LCD kijelzővel

Az MSP430 mikrovezérlők digitális I/O programozása

Digitális technika VIMIAA02 9. hét Fehér Béla BME MIT

A tervfeladat sorszáma: 1 A tervfeladat címe: ALU egység 8 regiszterrel és 8 utasítással

KINCO PLC és HMI árlista

Átírás:

Mikrovezérlők Nagy Gergely BME EET 2012. április 4. ebook ready

1 Bevezetés Áttekintés Az elektronikai tervezés eszközei Mikroprocesszorok 2 A mikrovezérlők 3 Főbb gyártók

Áttekintés A mikrovezérlők az elektronikai tervezésben A mikrovezérlők architektúrája Az alapvető részegységeik

Az elektronikai tervezés eszközei I. Megvalósítási lehetőségek: Diszkrét elemekből való építkezés Olcsóbb, rövidebb fejlesztési idő Könnyebben kipróbálható, módosítható a terv még a késői fázisokban is ASIC áramkör chip tervezés A feladathoz pontosan illeszkedő megoldás Optimális méret, fogyasztás, sebesség A továbbiakban a diszkrét elemekből felépülő áramkörök tervezésével foglalkozunk

Az elektronikai tervezés eszközei II. A döntéshozatal, vezérlés, kommunikáció problémája: hamar felmerül egy bonyolultabb feladat esetén, hogy Egy funkció engedélyezése bizonyos mennyiségek értékének a függvényében (termosztát) Egy beavatkozó egység vezérlése mért mennyiségek értékének a függvényében (kijelző háttérvilágítása a fényviszonyok függvényében) Adatok vétele/adása más áramköri egységek, PC, stb. felé (mérés-adatgyűjtés) Sok egyéb példa létezik...

Az elektronikai tervezés eszközei III. A fenti feladatok általában nem oldhatóak meg hatékonyan diszkrét logikai elemek segítségével (kapuk, flopok). Összetettebb vezérlő áramkörökre van szükség: FPGA mikrovezérlő

Az elektronikai tervezés eszközei IV. FPGA Programozható módon konfigurálható digitális áramkörök Kapcsolási rajzzal vagy HDL-el lehet tervezni Valódi párhuzamosság valósítható meg Közel ASIC szinten, a feladathoz igazodó digitális áramkört nyerünk Gyors és bonyolult rendszerek valósíthatóak meg velük Tisztán digitálisak

Az elektronikai tervezés eszközei V. Processzorok Programot futtató általános digitális áramkörök Szekvenciális végrehajtásra képesek (egyik programsor a másik után) Assemblyben, vagy magas szintű programnyelven (BASIC, C, stb.) programozhatóak Általános áramkörök, architekturálisan nem illeszkednek a feladathoz Speciális csoportjuk a mikrovezérlők, melye analóg és digitális áramköri megoldásokhoz lettek kialakítva

Mikroprocesszorok I. Tipikus vezérlési feladatok: Analóg jelek digitalizálása és feldolgozása Időzítés Külső jelek figyelése és reagálás a változásokra Kommunikáció más áramkörökkel: sok digitális port biztosítása különböző protokollok megvalósítása (USART, I2C, SPI, stb.) Digitális-analóg átalakítása és/vagy pulzus-szélesség moduláció (PWM) A mikrovezérlők olyan processzorok, amelyek kiegészülnek a fenti funkciókkal.

Mikroprocesszorok II. Felépítésük alkalmazkodik a felhasználási területhez, igényekhez: Kis fogyasztás Kis zavarérzékenység (egy vezérlés nem szállhat el!) Egyszerű, gyorsan végrehajtható utasításkészlet Gyors fetch műveletet biztosító architektúra Védelem a tápfeszültség-ingadozás miatti működési hibák ellen Lefagyás-védelem

Mikroprocesszorok III. Bár univerzális áramkörök, de léteznek egy adott felhasználási területre speciálisan alkalmazható típusok: Autoelektronika (CAN-busz) RF kommunikáció (ZigBee, Bluetooth) Világítástechnika LCD vezérlés Elemes alkalmazások USB-s alkalmazások...

1 Bevezetés 2 A mikrovezérlők A mikrovezérlők architektúrája A mikrovezérlők főbb egységei 3 Főbb gyártók

A mikrovezérlők architektúrája I.

A mikrovezérlők architektúrája II. Általában Harvard-architektúra A program- és az adatmemória külön helyezkedik el Program memória flash, adatmemória RAM Egy órajel alatt elvégezhető az utasítás és az operandusok elővétele (fetch) A programmemória zavarvédettebb Az adat és a programmemória lehet különböző szélességű

A mikrovezérlők architektúrája III. RISC utasításkészlet: Reduced Instruction Set Computer Kis számú, egyszerű utasítást ismer Az utasítások lehetnek ugyanolyan szélesek, így egyszerűbb és gyorsabb a feldolgozásuk (legtöbb utasítás végrehajtási ideje: 1 órajel ciklus!) A műveleteket alapvetően regiszterekben végzik el (mivel kevés címzési mód van, és a regiszteresek preferáltak) ennek következménye, hogy a RISC processzorokban általában sok a regiszter (pl. ATmega8: 32 általános célú regiszter van)

A mikrovezérlők architektúrája IV. A gépi szóhossz: 4, 8, 16, 32 bit 4 bites: már nem jellemző 8 bites: az egyszerűbb vezérlők körében a legelterjedtebb pillanatnyilag 16 bites: pl. a gépkocsik ABS-ében 32 bites: egyre elterjedtebb, főképp a nagy mikrovezérlők körében

A mikrovezérlők architektúrája V. A párhuzamosság megvalósítása Maga a CPU szekvenciális, de a többi részegység működőképes önállóan Így pl. egy AD átalakítás ideje alatt dolgozhatunk (pl. Feldolgozhatjuk az előző adatot) Ennek megvalósításához szükség van megszakításokra, amelyek jelzik a program számára egy párhuzamosan végzett művelet megtörténtét, állapotát

A mikrovezérlők főbb egységei I. A mikrovezérlők főbb egységei: Digitális portok Külső megszakítások Időzítők AD-átalakító Analóg komparátor Kommunikációs interfészek: SPI UART TWI

A mikrovezérlők főbb egységei II. Digitális portok: Ki- és bemenetként is használhatóak A beolvasás és a kíırás is egy regiszter megfelelő bitjének a megvizsgálása illetve beálĺıtása Beálĺıtható rájuk egy belső felhúzó ellenállás (ez olyankor is hasznos, ha nincsenek használatban, ugyanis a lebegő lábon áram szivároghat) A lábak áramterhelhetősége korlátos ( 10 ma)

A mikrovezérlők főbb egységei III. Külső megszakítások Egy külső esemény (felfutó/lefutó él, logikai szint) hardveres megszakítást vált ki az eszközben Egy ilyen lábnak az értékét programból változtatva kialakítható szoftveres interrupt is

A mikrovezérlők főbb egységei IV. Időzítők: Időzítés Bemenet figyelés (frekvencia mérés) Kimeneti komparálás PWM WDT

A mikrovezérlők főbb egységei V. Az A/D átalakító Felbontás: 8-12 bit Külön tápfeszültség Belső / külső referencia Több, multiplexelt csatorna Egyszeri vagy sorozatos konverzió mód Interupttal jelzi a konverzió befejeztét Sleep móddal segített zajszűrés

A mikrovezérlők főbb egységei VI. Kommunikációs protokolok UART RS-232, soros protokoll Ipari szabvány, használható digitális eszközök közötti kommunikációra A PC soros portján keresztül a számítógéphez való kapcsolódás legegyszerűbb eszköze A soros állapotgép általában automatikusan működik, csak meg kell adni / ki kell olvasni a küldendő / fogadott bájtot

A mikrovezérlők főbb egységei VII. Kommunikációs protokolok TWI Two-wire Interface I 2 C soros, kétvezetékes protokoll A Philips fejlesztette ki Előnye, hogy hardveresen nagyon egyszerű megvalósítani Sok érzékelő IC használja (pl. DS1621 hőmérséklet mérő IC)

A mikrovezérlők főbb egységei VIII. Kommunikációs protokolok SPI Serial Peripheral Interface Szintén elterjedt protokoll például ismerik az SD kártyák Az Atmel mikrovezérlők felprogramozása is történhet SPI-n keresztül

Nagy mikrovezérlőket gyártó cégek