MIKROPROCESOROWE UKŁADY STEROWANIA

Transkrypt

1 Mikroprocesorowe Układy Sterowania MIKROPROCESOROWE UKŁADY STEROWANIA Prowadzący: dr inż. Paweł Szczepankowski telefon:

2 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS narzędzia pomiarowe oscyloskop analizator stanów generator multimetr rejestratory USB

3 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS zestawy startowe układy FPGA zestaw ewaluacyjny z ARM systemy przenośne konwertery USB starter-kit

4 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS programatory i emulatory emulator JTAG dla AVR Emulator dla ADSP- 21XXX JTAG-ICE Tani emulator dla DSP ti XDS100 programator USB- Blaster dla FPGA programator uniwersalny emulator JTAG z separacją optyczną

5 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS sprzęt lutowniczy montaż BGA stacja lutownicza stacja rozlutowująca pinceta plecionka odsysacz lutowanie gazowe nasadka na dyszę

6 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS oprogramowanie wspomagające Edytory Symulatory Kompilatory Programy debugujące Konsole ŚRODOWISKA IDE Integrated Development Environment Przykłady: Texas Instruments Code Composer Studio Analog Devices VisualDSP++ Atmel AVR Studio 8051 KEIL Altera Quartus

7 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS poszukiwanie i weryfikacja algorytmów Przykłady: MATLAB ModelSim TCAD PSIM PSPICE Pożądane możliwości środowiska (1) Bloki użytkownika pisane w C (2) Konwersja z postaci blokowej (symbolicznej) na kod C (3) Zachowanie standardów i zgodności z ANSI C (VHDL) (4) Możliwość przeniesienia kodu na wskazaną platformę procesorową (strukturę cyfrową) (5) Współpraca z zestawami ewaluacyjnymi (starter-kit, SDK itp.)

8 WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS dokumentacja techniczna i zasoby sieciowe Dokumentacja producenta układu Przykłady dołączone do DSK/EVM/SDK Forum Wiki Publikacje Książki

9 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania Budowa PCB ang. printed circuit board WARSTWY: Top overlay Top solder Top layer Internal layer Internal plane Bottom layer Bottom solder Bottom overlay Keep out layer Mechanical layers Multi layer Drill drawing

10 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania Budowa PCB 256 BGA na 2 warstwach

11 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania Ułożenie warstw dla częstotliwości < 300 MHz WADY: - mniejsza pojemność zasilania - większe szumy oraz propagacja EMI - wymagana większa liczba kondensatorów blokujących ZALETY: - łatwiejsze projektowanie ścieżek i przelotek - brak wymagania kontroli długości ścieżki oraz impedancji

12 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania Ułożenie warstw dla częstotliwości > 300 MHz WADY: - trudniejsze prowadzenie ścieżek i przelotek - często wymagana jest kontrola długości - kontrola impedancji ZALETY: - większa pojemność zasilania - mniejsze szumy oraz EMI - większe częstotliwości pracy magistral

13 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania Budowa PCB założenia projektowe Mechanika: - rozmiary - mocowania Dokładnie przeczytaj wymagania technologiczne firmy wytwarzającej PCB Budowa PCB - liczba warstw sygnałowych - liczba warstw zasilania (GND, rdzeń, IO itp.) - weryfikacja możliwości montażu - minimalna odległość między elementami - minimalna szerokość ścieżki - minimalna średnica otworu

14 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania wymagania projektowe 1. Schematy ideowe 2. Projekt PCB 3. Biblioteki symboli 4. Biblioteki obudów Schemat ideowy oraz PCB projektuje się wykorzystując biblioteki, które można stworzyć samemu lub skorzystać z istniejących

15 WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania przykład realizacji Wizualizacja PCB w programie ALTIUM Zmontowane PCB

16 WYKŁAD 1. Literatura Barski M., Jędruch W. - Układy cyfrowe i mikroprocesory, PG, Gdańsk 1985 Ćwirko R., Rusek M., Marciniak W. - Układy scalone w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1987 De Micheli G. - Synteza i optymalizacja układów cyfrowych, WNT, Warszawa 1998 Gajewski P., Turczyński J. - Cyfrowe układy scalone CMOS, WKiŁ, Warszawa 1990 Głocki W. - Układy cyfrowe, WSZiP, Warszawa 2002 Górecki P. Układy cyfrowe, pierwsze kroki, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2004 Górski K. Timer 555 w przykładach, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2005 Kalisz J. Język VHDL w praktyce, WKiŁ, Warszawa 2002 Kalisz J. - Podstawy elektroniki cyfrowej, WKiŁ, Warszawa 2002 Łakomy M., Zabrodzki J. - Cyfrowe układy scalone CMOS, PWN, Warszawa 1991 Łakomy M., Zabrodzki J. - Cyfrowe układy scalone, PWN, Warszawa 1986 Łuba T., Zbierzchowski B. - Komputerowe projektowanie układów cyfrowych, WKił, Warszawa 2000 Łuba T. - Synteza układów logicznych, WSISiZ, Warszawa 2000 Łuba T., Jasiński K., Zbierzchowski B. - Specjalizowane układy cyfrowe w strukturach programowalnych PLD i FPGA, WKiŁ, Warszawa 1997 Łuba T., Zbierzchowski B. Komputerowe projektowanie układów cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 2000 Łuba T. (praca zbiorowa) Synteza układów cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 2003 Majewski W. - Moduły logiczne w syntezie układów cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 1992 Noga K. - Laboratorium Podstaw Techniki Cyfrowej, skrypt, WSM Gdynia 2002, wydanie trzecie poprawione, 2005 wydanie 4 w wersji elektronicznej Pasierbiński J., Zbysiński P. - Układy programowalne w praktyce, WKiŁ, Warszawa 2004, wydanie drugie Piecha J. - Elementy i układy cyfrowe, PWN, Warszawa 1990 Pieńkos J., Turczyński J. - Układy scalone TTL w systemach cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 1986 Sasal W. - Układy scalone serii UCA / UCY 74. Parametry i zastosowania, WKiŁ, Warszawa 1985 Skorupski A. - Podstawy techniki cyfrowej, WKiŁ, Warszawa 2001 Traczyk T. - Układy cyfrowe. Podstawy teoretyczne i metody syntezy, WNT, Warszawa 1986 Tyszer J., Mrugalski G. Układy cyfrowe. Zbiór zadań z rozwiązaniami. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002 Wilkinson B. - Układy cyfrowe, WKiŁ, Warszawa 2000 Zbysiński P, Pasierbiński J. Układy programowalne, pierwsze kroki, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2002, wydanie drugie 2004 Zieliński B.- Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiązań. Wydawnictwo Helion, 2002 Zwoliński M. Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, WKiŁ, Warszawa 2002