140 likes | 242 Views
5 JJ2 0: Computerarchitectuur 2M200: Inleiding Computersystemen. Sessie 6 (2) : Practicumprocessor invoer en uitvoer. Wat kan de practicumprocessor ?. Centrale vraag van dit uur ! Niet bij de stof, wel handig om gezien te hebben examenopgaven kunnen hier op voortborduren…
E N D
5JJ20: Computerarchitectuur2M200: Inleiding Computersystemen Sessie 6(2):Practicumprocessorinvoer en uitvoer
Wat kan de practicumprocessor ? • Centrale vraag van dit uur ! • Niet bij de stof, wel handig om gezien te hebbenexamenopgaven kunnen hier op voortborduren… • Voorbereiding op gebruik PP buiten het practicum • Beetje vooruitblikken op andere vakken
RS-232naar PC Processor:Siemens SAB-C504 Micromodule:processor +32 kilobyte RAM + 128 kilobyte Flash +RS-232 transceiver +adresdecoder PLA Practicumprocessor:micromodule +voedingsregeling +I/O beveiliging +vermogensdrivers Opbouw
Hulpvoeding: 8..26 voltvoor vermogensuitgangen,max. 5 A in totaalminimaal voltage =voltage van hoofdvoeding! Hoofdvoeding: 8..12 volt160 mA +stroom via +5V (max. 0.5 A) Voeding + max. 1 A voorvermogensuitgangen indienhulpvoeding niet aangesloten
Schakelaars 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!) Schakelaars 8 ingangsbits voor aansluiting schakelaars Leesbaar in extern geheugen op adressen0FF00h .. 0FFFFh (0FFxxh) als één enkel byte Geen verbinding tussen GND en INx: bit ‘x’ is 1b Verbinding tussen GND en INx: bit ‘x’ is 0b
Hulp-voeding Hoofd-voeding 7 - bit - 0 Laag vermogenuitgang 8 uitgangsbits voor kleine lampjes of Light Emitting Diodes Besturing via schrijven in extern geheugen adres 0FExxh 1b in bit ‘x’: verbinding tussen OUTx en GND, max. 50 mA0b in bit ‘x’: geen verbinding, max. 5 volt op uitgang OUTx LED’s op print geven indicatie van toestand en voedingen
Uit te schakelen met ‘PWR’ schakelaar op print in ‘0’ stand Hoog vermogen uitgang 8 uitgangen voor hogere vermogens Besturing via schrijven in extern geheugen adres 0FDxxh 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 Voeding via +24V (max. 5 A totaal) of +8V (max. 1 A totaal)
+24V +24V +24V PWRx PWRx PWRy Bit ‘x’ Bit ‘x’ Bit ‘y’ 1 M= 1 1 0 0 schakelaarnaar GNDwordt nietgebruikt! Belasting(lamp) Belasting(motor) GND GND GND Gebruik van hoog-vermogen uitgangen Voor: lampen, motoren, elektromagneten, luidsprekers, ….. ‘H-brug’ ‘single ended’
4 mSec. Aan(24 V) Uit(0 V) 0 mS. aan4 mS. uit 1 mS. aan3 mS. uit 3 mS. aan1 mS. uit 4 mS. aan0 mS. uit Aan/uit en toch variabel vermogen ‘Pulsbreedte-modulatie’ 2 mS. aan2 mS. uit gem. 0 Vverm. 0% gem. 6 Vverm. 25% gem. 12 Vverm. 50% gem. 18 Vverm. 75% gem. 24 Vverm. 100%
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.
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)
A/Dingang beweegbaremetalencontact'brug' draai-as weerstand A/Dingang +5V GND GND +5V Meten van hoeken en posities 5..10 k Schuif-potentiometer Draai-potentiometer Wel nauwkeurig: ingangs-voltage veranderd met +5V mee!
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
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