Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája



Hasonló dokumentumok
Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

Mechatronika és mikroszámítógépek. 2018/2019 I. félév. Külső megszakítások

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

Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

8. A paraméterek leírása

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

Mechatronika és mikroszámítógépek

DropsA VIP-5 Külső vezérlőegység Telepített és mobil alkalmazásokhoz. Kezelési és karbantartási utasítás

Mielıtt használná termékünket Az eltérı környezeti körülmény elektromos áramütést, tüzet, hibás mőködést vagy. okozhat.

PIC tanfolyam 2013 tavasz 2. előadás

Számítógépek felépítése, alapfogalmak

Mérési útmutató. A/D konverteres mérés. // Első lépésként tanulmányozzuk a digitális jelfeldolgozás előnyeit és határait.

A DELPHYS UPS ÁRAMKÖREI.

XT151D XT160D

SWR ONE HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

Az MSP430 energiatakarékos használata

A Számítógépek felépítése, mőködési módjai

Kezelési Útmutató DVR 411M Digitális rögzítő. (Cserélhető HDD-vel)

NCT 101, 104, 115 szerszámgép vezérlések Telepítési leírása A.066 (M) (L) kiadási számú szoftver változattól

LPT illesztőkártya. Beüzemelési útmutató

Jelformáló áramkörök vizsgálata Billenő áramkörök vizsgálata (Időkeret: 5óra) Név:

Paraméter csoport. Alapbeállítások

Járműfedélzeti rendszerek I. 5. előadás Dr. Bécsi Tamás

Egyszerű RISC CPU tervezése

Billenőkörök. Mindezeket összefoglalva a bistabil multivibrátor az alábbi igazságtáblázattal jellemezhető: nem megen

UC300-5LPT. USB CNC mozgásvezérlő MACH3 programhoz. Használati utasítás. Plugin verzió: V1.024

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

digitális mholdvev Kezelési útmutató

ASZTALI DIGITÁLIS MULTIMÉTER TÍPUS: VC 8145 KEZELŐI KÉZIKÖNYV

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

A megfelelő IP védelem biztosításával, alkalmasak a kültéri alkalmazások kialakítására.

Kanadai DOC közlemény Fontos biztonsági utasítások fejezet Üzembehelyezés A monitor kicsomagolása... 4

AX-3003P AX-6003P. 1. A kezelési útmutató használata. 2. Biztonságra vonatkozó információk

Interrupt. ile ile 1 / 81

Használati útmutató. Automatikus TrueRMS multiméter USB interfésszel AX-176

Kezelési utasítás Single "SBC" vezérlés

NARVAL ACOUSTICS. Professional audio & Communication. Matrix 16 kommunikációs rendszer ismertetése

Digitális bemenetek: 2 darab 0-5V jelszintű digitális bemenet Pl. nyitásérzékelők, risztóközpontok, mozgásérzékelők, átjelzők, stb.

Vacon többvezérléső alkalmazás (Szoftver ALFIFF20) Ver. 1.02

Külvilági kapcsolat. UPS séma ábra, kétsoros LCD DISPLAY, 8db nyomógomb. A B C D E F G H

Kiegészítés az üzemeltetési utasításhoz

A mikroszámítógép felépítése.

MOTOROLA HMC3021 DIGITÁLIS VEVŐKÉSZÜLÉK HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ. TARR Kft.

Dimat. UTH telepítés és útmutató

LCFesR 4.5 mérő beüzemelése

EC Digitális csoportaggregát vezérlő

Vektorugrás védelmi funkció blokk

Programozható logikai vezérlõk

G803 Nyolc egyérintéses funkció Súlyos zavaró feszültség ingadozásnál ZC 1.kivezetés és a föld közé 2.kivezetés tegyünk egy 20pf - 100pf-os

STAGNOLI PROFESSIONAL VEZÉRLÉS

Nagyteljesítményű mikrovezérlők Energiatakarékos üzemmódok

K3-GSM-Segélyhívó riasztó rendszer

Használati utasítások

DT2500 xx xxx Gyújtószikramentes kimenetű tápegységek

Figyelmeztetés: Az alábbi merevlemez-meghajtók telepítése nem ajánlott ebbe a készülékbe:

Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELŐADÁS SZÁMÍTÓGÉP MŰKÖDÉSE FIZIKA ÉS INFORMATIKA

Digitális mérœtapintók és interfész-modulok adatgyüjtéshez és elemzéshez

Járműfedélzeti rendszerek I. 4. előadás Dr. Bécsi Tamás

S7021 ADATGYŰJTŐ. 2-csatornás adatgyűjtő számláló és bináris bemenettel. Kezelési leírás

DDS alapú szinusz jelgenerátor fejlesztése

Pontosság. időalap hiba ± 1 digit. Max. bemeneti fesz.

DIXELL XR20C-XR20D TELEPÍTÉSI ÉS HASZNÁLATI UTASÍTÁS 1/12 DIGITÁLIS TERMOSZTÁT IDÕZÍTHETÕ LEOLVASZTÁSSAL

Szenzorhálózatok. Mica moteok hardware felépítése (Folytatás) Orosz György

Dokumentációra vonatkozó általános információ

ACS 100 Felhasználói Kézikönyv

KP-S110. GSM riasztó rendszer. Kezelési utasítás.

Tel Web: DIGITÁLIS VEZÉRLŐEGYSÉG NAPKOLLEKTOROS RENDSZEREKHEZ

3. Hőmérők elkészítése

Felhasználói kézikönyv Telemecanique Zelio Logic. vezérlômodul

DREHMO i-matic elektromechanikus hajtások

1. Teljesítmény 2. Kimeneti feszültség 3. Felépítés 4. Buszvezeték-csatlakozók 060: 60 W. Csatlakozós érintkezőtípus. (Lásd az 1. megjegyzést.

Felhasználói kézikönyv

Az 555-ös időzítő használata a mikrokontrolleres tervezésben

Hitec 2.4GHz rendszer beállítás. SPECTRA 2.4GHz modul tulajdonságai. 1. fejezet. Optima vev k változatainak tulajdonságai

OWNER S MANUAL / FELHASZNÁLÓI KÉZIKÖNYV D 1440 ENGLISH / MAGYAR

5 Egyéb alkalmazások. 5.1 Akkumulátorok töltése és kivizsgálása Akkumulátor típusok

WiLARM-ONE GSM Átjelző Modul Telepítői kivonat Version: 1.1

A G320 SERVOMOTOR MEGHAJTÓ ÜZEMBE HELYEZÉSE (2002. március 29.)

A rendszerbe foglalt reléprogram 1954 óta. Újdonságok nyara

Felhasználói kézikönyv

Gitárerősítő. Használati utasítás

TEE - Adásvételi szerződés keretében informatikai kutatási eszközök és szoftverek beszerzése a Pázmány Péter Katolikus Egyetem számára

OMRON DIGITÁLIS IDÕRELÉK H5CX

A DDS áramkörök használata.

Digitális videofelvevő. Felhasználói kézikönyv. A készülék üzembe helyezése előtt kérjük, figyelmesen olvassa el a kézikönyvet és gondosan őrizze meg.

Dióda ellenőrzés: diódamérésnél, amikor ad jelet, akkor a pozitív kábelhez tartozó diódaláb a dióda katódja. feszültséget (U=R*I)

OMNIALOG adatgyűjtők NI-48XX

71-es sorozat - Villamos felu gyeleti relék 10 A

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: WS2812 RGB LED-ek vezérlése

Feszültségszabályozók

Nyomtatóport szintillesztő 3V2

ASTRASUN HIBRID SZIGETÜZEMŰ INVERTEREK ÉS TÖLTÉSVEZÉRLŐK

ATMEL ATMEGA MIKROVEZÉRLŐ-CSALÁD

Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája

MICROCHIP PIC DEMO PANEL

Átírás:

Gingl Zoltán, 2013, Szeged Mikrovezérlők Alkalmazástechnikája 2015.06.28. 22:20 Működést támogató perifériák és használatuk 1

A processzornak ütemjel (órajel) szükséges Számos periféria órajelét is adja Rendkívül sokféle opció DC-100MHz, pl. 32768Hz (órakvarc) Fogyasztás/sebesség hangolható C8051F410 mikrovezérlő Órajel Sebesség Áramfelvétel Üzemidő (CR2012, 200mAh) 32768 Hz 32768 IPS 17 ua 490 nap 1 MHz 1 MIPS 430 ua 19 nap 50 MHz 50 MIPS 13,5 ma Az elem áramkorlátja felett 2015.06.28. 22:20 Működést támogató perifériák és használatuk 2

Az oszcillátor analóg periféria! Ha külső elemek vannak, a kivezetéseket analógnak kell konfigurálni (később részletezve) A kimenete digitális, de a processzoron belül Az áramkörből kivezethető az órajel 2015.06.28. 22:20 Működést támogató perifériák és használatuk 3

C8051F410 clock generator 24,5 MHz oscillator N 1,2,4,8,16,32,64,128 External oscillator interface 2 CLOCK MULTIPLIER SYSCLK 2 x4 n SmaRTClock oscillator 2015.06.28. 22:20 Működést támogató perifériák és használatuk 4

Nem szükséges külső alkatrész Programozható frekvencia: 24,5MHz/2^i, i=0..7 Pontosság: 24,5±0,5MHz (2%) A finomhangolás programozható (kalibrálható) gyors feléledés R Vdd V2 V1 C 0 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 5

2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 6 R RC t R V V t V RC t e V V t V (0) ) ( 1 ln 1 (0) ) ( / C R V(0) VR

C8051F410 clock generator 24,5 MHz oscillator N 1,2,4,8,16,32,64,128 External oscillator interface 2 CLOCK MULTIPLIER SYSCLK 2 x4 n SmaRTClock oscillator 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 7

Pierce oszcillátor C 1 C L C L C 0 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 8

Legpontosabb (20ppm-100ppm) Pontos időzítésekhez (UART, mintavételezés) Pontos időmérésekhez Stabilizálódási idő (~1ms) ha használjuk, várni kell a feléledésre! Gondos tervezést igényel Rövid vezetékek loading capacitor értékek, CL Érzékeny a nemideális áramköri részekre, zavarokra 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 9

f/f [ppm] f f C 0 C 1 C L 2 C L C0=4pF C1=16fF CL=16pF 200 150 100 50 0-50 -100 12 13 14 15 16 17 18 19 20 CL [pf] 2015.06.28. 22:20 Működést támogató perifériák és használatuk 10

C8051F410 clock generator 24,5 MHz oscillator N 1,2,4,8,16,32,64,128 External oscillator External oscillator interface 2 CLOCK MULTIPLIER SYSCLK 2 x4 n SmaRTClock oscillator 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 11

Komplett oszcillátor IC Logikai kimenőjel (TTL/CMOS kompatibilis) Kvarc vagy szilícium alapú Pontos, gyári specifikálás Kész megoldás, megbízható Több processzor vagy periféria azonos órajelet használhat 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 12

C8051F410 clock generator Vdd 24,5 MHz oscillator N 1,2,4,8,16,32,64,128 External oscillator interface 2 CLOCK MULTIPLIER SYSCLK 2 x4 n SmaRTClock oscillator 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 13

R és C: f=1,23/(rc) Csak C: f=kf/(cvdd); (f:mhz, Vdd: V, C:pF, KF: állítható, C100pF) Limitált, alacsonyabb frekvenciákhoz Nem pontos Gyors feléledési idő Egyszerű, kis fogyasztású A belső oszcillátor legtöbbször kiváltja 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 14

A belső oszcillátor gyorsan feléled, RESET után alapértelmezett C és RC oszcillátorok is gyorsan felélednek Kvarc és PLL ms körüli feléledési idővel Ha az oszcillátorok működnek, bármelyikre válthatunk futás közben Lehet rövid időre átkapcsolni a gyors működésre Vigyázni kell, hogy a váltás ne befolyásoljon más perifériát (pl. UART) Missing clock detector RESET-et adhat 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 15

Belső (24,5MHz0,5MHz) f:24,5mhz/n, N=1,2,4,8,16,32,64,128 RESET érték: N=128, f=191406hz void Oscillator_Init() { OSCICN = 0x82; } f 24,5MHz / 7 2 OSCICN&7 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 16

Külső, kvarckristály void PortIO_Init { P1MDIN = 0xFC; // analog input! } P1SKIP XBR1 = 0x03; // skip = 0x40; // crossbar on void Oscillator_Init() { int i = 0; P1 = 0x03; // set as input OSCXCN = 0x67; // enable for (i = 0; i < 3000; i++); // 1ms while ((OSCXCN & 0x80) == 0); // stable? CLKSEL = 0x01; // select clock } 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 17

Belső vagy külső szorozható: 2 vagy 4 értékkel További skálázás: 1, 2/3, 1/2, 2/5, 1/3, 2/7 Példa: 2*belső, azaz 2*24,5MHz=49MHz void Oscillator_Init() { int i = 0; CLKMUL = 0x80; // enable for (i = 0; i < 20; i++); // 5us CLKMUL = 0xC0; // initialize while ((CLKMUL & 0x20) == 0); // stable? CLKSEL = 0x02; // select } 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 18

ST Microelectronics http://www.st.com/internet/com/technical_re SOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION _NOTE/CD00221665.pdf 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 19

A táp felfutása adott ideig tart A megfelelő Vrst szint elérésekor egy rövid (td) RESET Vdd Vrst Vdd 4k7 C /RESET td<180s t RESET 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 20

Ha a táp felfutási ideje >1ms, akkor külső RESET áramkör szükséges A legbiztonságosabb megoldás kritikus alkalmazásokban mindig célszerű Választék: aktív alacsony, aktív magas küszöbfeszültség számos tápfeszültséghez reset időtartam (1ms..200ms) Egy ellenálláson keresztül kell bekötni (a processzor is vezérelheti a RESET jelet) Minimum 20us ideig aktív legyen 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 21

Vdd Vdd OSCILLATOR TIMEOUT COUNTER MAX809 R2 R1 I AND 4k7 C RESET GND GND 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 22

Power supply monitor Brown-out detector Vdd Vrst /RESET td t 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 23

A mag gyakran kis tápfeszültséget igényel A külső perifériák tápfeszültsége lehet más Ne kelljen külső stabilizátor a kisebb tápfeszültséghez A stabilizálást javíthatjuk Low-dropout regulator kis feszültségesés 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 24

parameter conditions min typ max units Input Voltage Range * - 5,25 V Load Current - - 50 ma Load Regulation - 7 15 mv/ma Output Voltage (VDD) REG0MD=0 2,0 2,1 2,25 V Output Voltage (VDD) REG0MD=1 2,35 2,5 2,55 V *Output Voltage = Nominal Output Voltage (Load Regulation x Load Current) Vdd min 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 25 t

2.15V..5.25V C8051F410 C8051F410 10uF 100nF VREG IN 2.0V..2.75V VREG IN 10uF 100nF VDD OUT 10uF 100nF VDD IN VREGIN-VDD>Idd*15mV/mA 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 26

A bemeneti maximális feszültséget ne lépjük túl Csatolásmentesítő kondenzátorok kellenek ki- és bemeneteken 100nF és 10uF párhuzamosan kötve a GND-re Ne húzzuk felfelé a kimenetet, akkor nem tud stabilizálni Ha külső egységeket táplálunk, figyeljünk az áramkorlátra, terhelhetőségre 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 27

RESET generálása, ha a program hibásan működik végtelen ciklus hibás kódra futás verem felborulás elekromágneses zavar RESET után automatikusan bekapcsolva ha nem használjuk, azonnal ki kell kapcsolni 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 28

Működési elv: a programnak adott idő alatt jelezni kell a WDT-nek ellenkező esetben RESET generálódik Megoldás: egy számláló adott órajellel lép (t időnként) N lépés megtétele után RESET ha jelez a program neki, újra N lépés van a RESET-ig így a programnak Nt-nél rövidebb időnként kell jeleznie a WDT-nek, ellenkező esetben RESET 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 29

signaling signaling C Processing Processing Processing t WDT 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7 <Nt <Nt Nt RESET 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 30

Részletek egy későbbi fejezetben Alapállapot: t=256*12/191406 s N=125, timeout: 2,006 s PCA0CPL5=125; //125 void main(void) { while (1) { Process(); // feladat elvégzése <2s PCA0CPH5=0; // jelzés a WDT-nek } } 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 31

RESET után automatikusan aktív Ha nem használjuk, azonnal le kell kapcsolni A C start-up kód túl hosszú lehet A jelzés lehet megszakítási rutinban Nem véd a főprogram hibái ellen Kevésbé robusztus Gondos tervezést igényel A legjobb, ha be van kapcsolva Kikapcsolás csak tesztelés, prototípus esetén A kikapcsolás is tiltható! Csak RESET hatástalanít 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 32

2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 33

Mód leírás kilépés áramfelvétel (@ 1MHz) NORMAL a processzor fut - 300uA IDLE STOP PCON.0 beállításával CPU nem fut perifériák működnek, oszcillátor fut memória, regiszterek állapota PCON.1 beállításával CPU, perifériák, belső oszcillátor mind áll Analóg perifériákat a programozó állíthatja le RESET WDT engedélyezett IRQ csak RESET SUSPEND belső oszcillátor megállítása Port 0 or Port 1 Match Comparator0/1 is logic 0. smartclock Oscillator Fail smartclock Alarm 150uA 0,15uA 0,15uA 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 34

Várakozás adott ideig idle mód Az engedélyezett megszakítás felkelti a processzort Más megszakítás megzavarhatja! TMR2H=-Steps >> 8; // 65536-Steps TMR2L=-Steps; TF2H=0; // clear timer 2 flag EA=0xA0; // enable interrupts TR2=1; // run timer 2 PCON =1; // set idle mode 2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 35

2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 36

2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 37

2015.06.28. 22:21 Működést támogató perifériák és használatuk 38