Instrukcja Uytkownika

Transkrypt

1 REV 0. System startowy dla MMnet0/0 Instrukcja Uytkownika Evalu ation Board s for, AVR, ST, PIC microcontrollers Sta- rter Kits Embedded Web Serve rs Prototyping Boards Minimodules for microcontrollers, etherdesigning Evaluation Boards net controllers, RFID High Spe- ed In System programmers for AVR, PIC, ST microcontrollers Microprocesor systems, PCB for, AVR, ST, PIC microcontrollers Starter Kits Embedded Web Servers Prototyping Boards mi- nimodules for microcontrollers, ethernet controllers, RFID High Speed In Systems programme- rs for AVR, PIC, ST microcontrlollers Microprocesor systems, PCB designing Evaluation Bo- ards for `, AVR, ST, PIC microcontrollers Starter Kits Embe- dded Web Serwers Prototyping Boards Minimodules for microcontrollercontrollers, ethernet controllers, High Speed In System program- mers for AVR, PIC, ST microco- Microprocesor R Many ideas one solution Systems, PCB Designing Evaluation Boards

2 Spis Treci WPROWADZENIE... CECHY... BUDOWA PŁYTY... ROZMIESZCZENIE ELEMENTÓW NA PŁYCIE... ROZMIESZCZENIE WYPROWADZE... ZASILANIE PŁYTY... DIODY LED... PRZYCISKI... WYWIETLACZ LCD... POTENCJOMETRY... BUZZER... PRZYCISK RESET... INTERFEJS RS-... INTERFEJS USB... 0 INTERFEJS -WIRE... ZŁCZA ISP I JTAG... POMOC TECHNICZNA... GWARANCJA... ROZMIESZCZENIE ELEMENTÓW I WYMIARY... SCHEMATY...

3 Wprowadzenie Płyta EVBnet0 powstała z myl o udostpnieniu projektantowi systemów opartych na minimodułach MMnet0/0 bazy sprztowej umoliwiajcej w szybki i łatwy sposób realizacj i weryfikacj swojego pomysłu. Majc to na uwadze płyta została zaprojektowana w taki sposób, aby uytkownik miał dostp do wszystkich kocówek modułu wyprowadzonych na złcza. Na płycie zostały take umieszczone peryferia takie jak: diody LED, przyciski, potencjometry, wywietlacz LCD, interfejsy RS i USB, złcze -Wire. Wszystkie te elementy s dostpne na złczach szpilkowych, pozwalajc na podłczenie ich do np. dowolnego portu procesora. Płyta posiada take due pole prototypowe, dajce uytkownikowi moliwo dołczania w łatwy sposób innych elementów i dowolnej ich konfiguracji. Dziki naciciu pomidzy polem prototypowym a reszt płyty, moe ono zosta odłamane. Na płycie umieszczony jest równie zasilacz zwalniajcy uytkownika z obowizku dostarczania stałego napicia stabilizowanego. Wraz z płyt dostarczane s kody ródłowe systemu operacyjnego Nut/OS wraz ze stosem TCP/IP oraz programami demonstracyjnymi. Płyta EVBnet0 wraz z minimodułem MMnet0/0 moe równie znale zastosowanie w pracowniach dydaktycznych uczelni informatycznych i elektronicznych, ilustrujc aspekty współpracy urzdze elektronicznych z sieci Ethernet/Internet, jak równie posłuy do budowy prac dyplomowych. yczymy samych sukcesów i duo satysfakcji przy projektowaniu i konstruowaniu nowych urzdze elektronicznych opartych na płycie EVBnet0 i minimodułach MMnet0/0. Cechy Gniazdo pod moduł MMnet0/0 Złcze z wszystkimi kocówkami modułu MMnet0/0 Złcza wszystkich peryferii dostpnych na płycie Zasilacz Włcznik zasilania Port RS Port USB (z uyciem modułu MMusb) Złcze -Wire Złcze programowania w systemie ISP Multiplekser oddzielajcy złcze ISP od reszty systemu Złcze programowania/debuggowania w systemie JTAG Wywietlacz LCD x () diod LED klawisze potencjometry Buzzer Pole prototypowe Uwagi:. Montowany w zalenoci od wersji EVBnet0

4 Budowa płyty Rozmieszczenie elementów na płycie Rysunek Rozmieszczenie elementów na płycie EVBnet0.. Pole prototypowe. Złcze z wyprowadzonymi kocówkami modułu MMnet0/0. Minimoduł MMnet0/0. Minimoduł MMusb. Złcze RS. Złcze zasilania. Włcznik zasilania. Złcze programowania w systemie ISP. Złcze programowania/emulacji w systemie JTAG 0. Wywietlacz LCD. Diody LED. Przyciski. Potencjometry. Przycisk RESET. Złcze -Wire. Złcza peryferii. Buzzer

5 Rozmieszczenie wyprowadze Funkcja w MMnet0/0 Nazwa Nazwa Funkcja w MMnet0/0 PE PE Przerwanie z RTL0AS PE PE PE PE PE PE0 AREF 0 ADC0 ADC ADC ADC ADC ADC ADC ADC TOSC TOSC 0 #RESET PB0 PB DataFlash SCK DataFlash - MOSI PB PB DataFlash MISO PB PB DataFlash #CS Przełczanie banku (opc.) PB PB PD0 0 PD PD PD PD PD PD PD LACT LLNK 0 Zasilanie płyty Płyta EVBnet0 moe by zasilana na dwa sposoby: Z zewntrznego zasilacza o napiciu V AC lub V DC, posiadajcego standardowy wtyk o rednicy bolca.mm, podłczonego do gniazda zasilajcego J. W przypadku zasilania napiciem DC polaryzacja nie jest istotna. Zasilanie doprowadzone jest do modułu MMnet za porednictwem zworki JP, umoliwiajcej pomiar prdu pobieranego przez moduł. Podczas normalnej pracy zworka ta powinna by zwarta. Za porednictwem złcza USB. W takim przypadku naley załoy zwork JP0. Na płycie znajduje si równie włcznik zasilania USB, dziki czemu płyta moe pobiera z magistrali USB prd do 00mA. Uwaga: Oba sposoby zasilania nie powinny by uywane jednoczenie. Stabilizowane napicie wyprowadzone jest na złcza J () i J ().

6 J BR RB D N POWER C 0u/V SW Vin Vout U 0 C 00n C 00n + C u/v D PWR R k Rysunek Implementacja zasilacza na płycie EVBnet0. Diody LED Płyta EVBnet0 posiada diod LED, które pełni rol najprostszego interfejsu midzy systemem a uytkownikiem. Budowa płyty pozwala na dowolne połczenie diod z wyprowadzeniami mikrokontrolera. Diody mog by bezporednio wysterowane z portów mikrokontrolera. Dioda jest zapalana po podaniu sygnału niskiego na odpowiednie wyprowadzenie. Prd wysterowania diody LED wpływajcy do mikrokontrolera wynosi ok. ma. LEDn J0 D0 D D D D D LED0 LED LED LED LED LED R k R k R k R k R k R0 k D D LED LED R R k k Rysunek Implementacja diod LED. Przyciski Płyta EVBnet0 posiada cztery mikroprzełczniki, które mog by podłczone do dowolnego wyprowadzenia mikrokontrolera. Wcinicie przycisku powoduje wymuszenie stanu niskiego na dołczonej kocówce portu.

7 R R R R 0k 0k 0k 0k SWn J SW0 SW SW SW Rysunek Implementacja przycisków. Wywietlacz LCD Na płytce znajduje si miejsce na wywietlacz LCD x znaków ze standardowym kontrolerem HD0. Kocówki wywietlacza D-D, RS, E oraz napicie sterujce kontrastem i sygnał włczajcy podwietlanie zostały doprowadzone do złcza LCD. Złcze to jest tak skonstruowane, e umoliwia podłczenie za pomoc zworki napicia kontrastu do znajdujcego si na płycie potencjometru kontrastu R, lub za pomoc przewodu do dowolnego wyprowadzenia mikrokontrolera generujcego przebieg PWM (za porednictwem układu RC, który moe zosta zbudowany np. na polu prototypowym). Podobnie podwietlanie wywietlacza moe zosta na stałe włczone zwork, lub by sterowane mikrokontrolerem. Poniewa na złcze została wyprowadzona jedynie starsza cz magistrali wywietlacza, musi on pracowa w trybie -bitowym. Podłczenie na stałe linii RW do masy uniemoliwia wykonywanie operacji odczytu z wywietlacza, nie jest to jednak konieczne do jego prawidłowej pracy. Takie podejcie minimalizuje ilo potrzebnych do sterowania linii mikrokontrolera do szeciu. Rysunek Domylna konfiguracja wywietlacza LCD podwietlanie włczone na stałe, kontrast regulowany potencjometrem R. R k R k CONTRAST C 00n 0 J LGT R k Vc LCD_RS LCD_RW LCD_E D0 D D D D D D D A K Q BC Rysunek Podłczenie wywietlacza LCD na płycie. J 0 LCD x

8 Potencjometry EVBnet0 posiada dwa potencjometry POT0 i POT. Potencjometry mog by uyte do symulowania wyj układów analogowych. Napicie na wyprowadzeniach POTx moe by regulowane w zakresie (0..REF). J AREF R0 0k POT R 0k POT0 Rysunek Implementacja potencjometrów. Buzzer Płyta posiada wbudowany sygnalizator akustyczny, sterowany niskim stanem logicznym za porednictwem tranzystora. Baza tranzystora wyprowadzona jest na złcze J pod nazw SPK. J R 0k Q BC LS C CAP BUZZER Rysunek Implementacja Buzzer.

9 Przycisk RESET Moduł MMnet0 posiada wyprowadzony sygnał RESET, który moe by uyty jako wyjcie do zerowania zewntrznych układów, jak i jako wejcie do zerowania modułu, np. za pomoc przycisku RESET. Na płycie EVBnet0 został umieszczony przycisk zerujcy, którego wcinicie wymusza niski poziom na kocówce RESET modułu. R k SW RESET C 00n #RESET Rysunek Implementacja przycisku RESET. Interfejs RS- Płyta EVBnet0 posiada jeden port do transmisji szeregowej RS z złczem DB-. Wyprowadzenia TxD, RxD, RTS, CTS doprowadzono do zworek poprzez konwerter poziomów MAX. Sygnały DSR i DTR zwarto. Załoenie zworek spowoduje podłczenie sygnałów TxD i RxD do portu USART0 mikrokontrolera, a sygnałów CTS i RTS odpowiednio do linii PE i PE. Sygnały portu RS mog zosta równie podłczone do dowolnych wyprowadze mikrokontrolera za pomoc kabelków. Uwaga: Jeli kontrola przepływu nie jest zaimplementowana, sygnały CTS i RTS powinny by połczone ze sob przy pomocy zworki ( jak na rysunku obok) w celu zapewnienia poprawnoci komunikacji.

10 J + + C 00n C 00n U V+ V- T OUT T OUT R IN R IN MAX VCC C+ C- C+ C- T IN T IN R OUT R OUT 0 + C 00n + C 00n RS_TXD RS_RTS RS_RXD RS_CTS D TX R k D RX R k JP JP JP JP PE (TXD0) PE PE0 (RXD0) PE DBF Rysunek 0 Podłczenie portu RS- do MMnet0. Interfejs USB Interfejs USB został zrealizowany z uyciem minimodułu MMusb. Sposób implementacji został przedstawiony na rysunku poniej. QA, IRF0 C 00nF JP0 0 VPO VEX VIO RXL SLP V RSO RST NC 0 TXL PCT PEN TXE RI DCD DSR DTR CTS RTS RxD TxD M MMusb R k USB_RXD USB_TXD USB_CTS USB_RTS JP JP JP JP PD (RXD) PD (TXD) PD PD Rysunek Podłczenie portu USB do MMnet0. Dodatkowo na płycie umieszczony został włcznik zasilania USB, oparty na tranzystorze Q. Dziki temu moliwe jest, zgodne ze specyfikacj, pobieranie z portu USB do 00mA prdu. Aby przełcznik ten działał poprawnie naley w ustawieniach konfiguracyjnych modułu MMusb włczy opcj Pull Down IO Pins in USB Suspend. 0

11 Wyprowadzenia TxD, RxD, RTS, CTS modułu doprowadzono do zworek. Załoenie zworek spowoduje podłczenie sygnałów TxD i RxD do portu USART mikrokontrolera, a sygnałów CTS i RTS odpowiednio do linii PD i PD. Sygnały modułu USB mog zosta równie podłczone do dowolnych wyprowadze mikrokontrolera za pomoc kabelków. Uwaga: Jeli kontrola przepływu nie jest zaimplementowana, sygnały CTS i RTS powinny by połczone ze sob przy pomocy zworki ( jak na rysunku obok) w celu zapewnienia poprawnoci komunikacji. Interfejs -Wire Płyta EVBnet0 posiada złcze magistrali -Wire. Złcze to moe by wykorzystane do podłczenia np. termometru cyfrowego DS0 lub czytnika układów ibutton firmy Dallas/Maxim. Sygnał danych doprowadzony został do złcza J i oznaczony -W. Moe on zosta podłczony z dowolnym wyprowadzeniem mikrokontrolera przy pomocy załczonego kabelka. V TG DATA GN D J R k R 00R J -WIRE WIRE Rysunek Podłczenie złcza -Wire. Złcza ISP i JTAG Programowanie modułu moe odbywa si za pomoc interfejsu ISP lub JTAG ( ten drugi umoliwia równie debuggowanie w systemie). Programator w standardzie ISP komunikuje łcze si z mikrokontrolerem za porednictwem trzyprzewodowego interfejsu SPI (plus sygnał RESETu i zasilanie). Interfejs wykorzystuje kocówki I/O mikrokontrolera (PE0, PE i PB), które po zakoczeniu programowania mog pełni zwykłe funkcje. Sygnał LED steruje prac multipleksera U, który na czas programowania odłcza linie magistrali ISP od układów peryferyjnych płyty, eliminujc tym samym moliwoci przypadkowego zapisu do tych układów. W czasie programowania linia ta powinna by w stanie niskim. Zworka JP umoliwia rczne sterowanie multiplekserem w przypadku uycia programatora nieobsługujcego tej linii.

12 JTAG jest czteroprzewodowym interfejsem umoliwiajcym przejcie kontroli nad rdzeniem procesora oraz jego wewntrznymi peryferiami. Moliwoci oferowane przez ten interfejs to m.in.: praca krokowa, praca z pełn szybkoci, pułapki sprztowe oraz programowe, podgld oraz modyfikacja zawartoci rejestrów i pamici danych. Oprócz tego dostpne s funkcje oferowane przez programatory ISP: programowanie i odczyt pamici Flash, EEPROM, fuse i lock bitów. Naley pamita, e jeeli w fuse bitach mikrokontrolera włczony jest interfejs JTAG, to kocówki PF..PF (ADC..ADC) mog pełni tylko funkcje interfejsu i nie mog pracowa jako kocówki I/O, czy wejcia analogowe. J TCK TDO TMS TDI ADC ADC ADC ADC J 0 JTAG 0 ISP R k #RESET #RESET D ISP JP PE PB PE0 ISP Enable 0 U X0 X Y0 Y Z0 Z INH A B C 0 X Y Z VDD VSS VEE PE_M PB_M PE0_M Rysunek Podłczenie złcz ISP i JTAG na płycie EVBnet0. MOSI LED RST SCK MISO 0 VCC Rysunek Złcze ISP. MOSI LED RST SCK MISO VCC OPIS WYPROWADZE SPI - sygnał danych Master wy / Slave we Sygnał sterowania diod LED i multiplekserem Sygnał RESET układu docelowego SPI - sygnał zegarowy SPI - sygnał danych Master we / Slave wy Napicie zasilania programatora Masa TCK TDO TMS VCC TDI 0 Vref NSRST NTRST Rysunek Złcze JTAG. TCK TDO TMS VCC TDI Vref RST OPIS WYPROWADZE JTAG sygnał zegarowy JTAG sygnał danych do układu docelowego JTAG sygnał przełczajcy Zasilanie emulatora JTAG sygnał danych z układu docelowego Wskanik zasilania układu docelowego Sygnał RESET układu docelowego Masa

13 Programatory, które mog zosta uyte do programowania MMnet0 mona znale na stronach: - ISPCable I: - ISPCable II: Programator/emulator JTAG mona znale na stronie: - JTAGCable I: Pomoc techniczna W celu uzyskania pomocy technicznej prosimy o kontakt support@propox.com. W pytaniu prosimy o umieszczenie nastpujcych informacji: Numer wersji płyty (np. REV ) Ustawienia rezystorów Szczegółowy opis problemu Gwarancja Płyta EVBnet0 objty jest szeciomiesiczna gwarancj. Wszystkie wady i uszkodzenia nie spowodowanie przez uytkownika zostan usunite na koszt producenta. Koszt transportu ponoszony jest przez kupujcego. Producent nie ponosi adnej odpowiedzialnoci za zniszczeni i uszkodzenia powstałe w wyniku uytkowania modułu MMnet0 i płyty EVBnet0.

14 Rozmieszczenie elementów i wymiary Schematy

15 R k R k CONTRAST C 00n 0 J LGT R k Vc LCD_RS LCD_RW LCD_E D0 D D D D D D D A K Q BC J 0 LCD x JP J_ PB0 J_ PB_M J_ PB J_ PB J_ PB J_ PB J_ PB J_ PB J_ PD0 J_0 PD J_ PD J_ PD J_ PD J_ PD J_ PD J_ PD J_ LED_ACTIV J_ LED_LINK J_ J_0 M MMnet0/0 TPIN- TPIN+ TPOUT- TPOUT+ TPIN- TPIN+ TPOUT- TPOUT+ J_ J_ J_ J_ PB0/SS PE/INT PB/SCK PE/INT PB/MOSI PE/INT PB/MISO PE/INT PB/OC0/PWM0 PE/AC- PB/OCA/PWMA PE/AC+ PB/OCB/PWMB PE/PDO/TxD0 PB/OC/PWM PE0/PDI/RxD0 PD0/INT0/SCL AREF PD/INT/SDA PF0/ADC0 PD/INT/RxD PF/ADC PD/INT/TxD PF/ADC PD/IC PF/ADC PD PF/ADC PD/T PF/ADC PD/T PF/ADC LED_ACTIV PF/ADC LED_LINK TOSC TOSC #RESET J_ PE J_ PE J_ PE J_ PE J_ PE J_ PE J_ PE_M J_ PE0_M J_ AREF J_0 ADC0 J_ ADC J_ ADC J_ ADC J_ ADC J_ ADC J_ ADC J_ ADC J_ TOSC J_ TOSC J_0 #RESET J0 R 0k R 0k R R 0k 0k D0 D D D D D D D LED0 LED LED LED LED LED LED LED R k R k R k R k R k R0 k R k R k J SW0 SW SW SW TCK ADC TDO ADC TMS ADC TDI ADC J 0 JTAG J 0 ISP R k #RESET #RESET D ISP PE PB PE0 JP ISP Enable U X0 X Y0 Y Z0 Z INH A 0 B C 0 X Y Z VDD VSS VEE PE_M PB_M PE0_M C 00n J PE PE PE PE PE PE PE PE0 AREF 0 ADC0 ADC ADC ADC ADC ADC ADC ADC TOSC TOSC 0 #RESET PB0 PB PB PB PB PB PD0 0 PB PB PD PD PD PD PD PD PD LED_ACTIV LED_LINK 0 Header 0X AREF R0 0k ADJ R 0k ADJ0 R k SW RESET J C 00n #RESET R 0k R k R 0k R 00R C 00n Q BC J -WIRE LS BUZZER Title: EVBnet0 support@propox.com Size: File: Rev: Date: Sheet of.00

16 MH MH MH MH MH MH RS- J + + C 00n C 00n U V+ V- T OUT T OUT R IN R IN MAX VCC C+ C- C+ C- T IN T IN R OUT R OUT C 00n 0 + C 00n + C 00n RS_TXD RS_RTS RS_RXD RS_CTS D TX R k D RX R k JP JP JP JP PE (TXD0) PE PE0 (RXD0) PE DBF USB 0 VPO VEX VIO RXL SLP V RSO RST NC TXL PCT PEN TXE RI DCD DSR DTR CTS RTS RxD TxD M MMusb, QA IRF0 R k C 00nF JP0 TPIN- TPIN+ TPOUT- TPOUT+ not mounted J Header 0 USB_RXD USB_TXD USB_CTS USB_RTS JP JP JP JP PD (RXD) PD (TXD) PD PD J POWER J POWER - + BR RB + C 0u/V SW D N Vin Vout U 0 C 00n C 00n + C u/v D PWR R k J Title: EVBnet0 support@propox.com Size: File: Rev: Date: Sheet of.00