Urządzenia peryferyjne procesora ColdFire

Podobne dokumenty
Model programowy procesora ColdFire

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Liczniki Timer Counter T/C0, T/C1, T/C2

Uniwersalny asynchroniczny. UART Universal Asynchronous Receier- Transmiter

Współpraca procesora z urządzeniami peryferyjnymi

INTERFEJSY SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH. Interfejsy klasy RS

Współpraca procesora z urządzeniami peryferyjnymi

SML3 październik

. Rodzaje transmisji sygnału i RS-232

System interfejsu RS 232C opracowali P. Targowski i M. Rębarz

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA

Systemy wbudowane. Uniwersytet Łódzki Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej. Witold Kozłowski

Programowanie mikrokontrolerów. 15 stycznia 2008

Metody obsługi zdarzeń

Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203. Komunikacja z układami cyfrowymi W dr inż. Daniel Kopiec

Uproszczony schemat blokowy zespołu 8-bitowego timera przedstawiono na rys.1

Architektura Systemów Komputerowych. Transmisja szeregowa danych Standardy magistral szeregowych

LABORATORIUM. TIMERY w mikrokontrolerach Atmega16-32

MIKROPROCESORY architektura i programowanie

LABORATORIUM. TIMERY w mikrokontrolerach Atmega16-32

Wbudowane układy peryferyjne cz. 2 Wykład 8

Technika mikroprocesorowa I Wykład 3

Przerwania, polling, timery - wykład 9

Transmisja danych cyfrowych

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

Techniki mikroprocesorowe i systemy wbudowane

Układy czasowe / liczniki (timers/counters)

Hardware mikrokontrolera X51

Układ transmisji szeregowej AVR

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Pętla fazowa

Programowalne układy logiczne kod kursu: ETD Układy sekwencyjne W

UKŁADY Z PĘTLĄ SPRZĘŻENIA FAZOWEGO (wkładki DA171A i DA171B) 1. OPIS TECHNICZNY UKŁADÓW BADANYCH

Układy zegarowe w systemie mikroprocesorowym

4 Transmisja szeregowa na przykładzie komunikacji dwukierunkowej z komputerem PC, obsługa wyświetlacza LCD.

4 Transmisja szeregowa, obsługa wyświetlacza LCD.

Interfejs transmisji danych

LABORATORIUM TELEINFORMATYKI W GÓRNICTWIE

Pamięci i urządzenia peryferyjne Wprowadzenie do przedmiotu

IZOLATOR FOTOELEKTRYCZNY Z INTERFEJSEM SZEREGOWYM RS-232

Aby w pełni przetestować układ o trzech wejściach IN_0, IN_1 i IN_2 chcemy wygenerować wszystkie możliwe kombinacje sygnałów wejściowych.

Timery w mikrokontrolerach STM32F3

Technika Mikroprocesorowa

Demodulowanie sygnału AM demodulator obwiedni

Przemysłowe Sieci informatyczne

Współpraca procesora ColdFire z urządzeniami peryferyjnymi

INTERFEJSY SYSTEMÓW ELEKTRONICZNY

Urządzenia peryferyjne RS-232. Wykład 2

Podstawowe elementy układów cyfrowych układy sekwencyjne Rafał Walkowiak Wersja

Układy zegarowe w systemie mikroprocesorowym

Współpraca procesora z urządzeniami peryferyjnymi

Enkoder magnetyczny AS5040.

Wstęp Architektura... 13

Programowanie mikrokontrolerów 2.0

Start Bity Bit Stop 1 Bit Par Rys. 1

PC 3 PC^ TIMER IN RESET PC5 TIMER OUT. c 3. L 5 c.* Cl* 10/H CE RO WR ALE ADO AD1 AD2 AD3 AD4 A05 A06 LTJ CO H 17 AD7 U C-"

Instrukcje do laboratorium ASK (1)

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej Laboratorium

IC200UDR002 ASTOR GE INTELLIGENT PLATFORMS - VERSAMAX NANO/MICRO

Mikroprocesory i mikrosterowniki Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej Ćwiczenie nr 4

Instytut Teleinformatyki

AGH Akademia Górniczo- Hutnicza w Krakowie Katedra Elektroniki WIET

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

Systemy wbudowane. Wprowadzenie. Wprowadzenie. Mikrokontroler 8051 Budowa

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA II

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

PRZERWANIA. 1. Obsługa zdarzeń, odpytywanie i przerwania Obsługa zdarzeń jest jedną z kluczowych funkcji w prawie każdym systemie czasu rzeczywistego.

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

3.2. Zegar/kalendarz z pamięcią statyczną RAM 256 x 8

Programowany układ czasowy APSC

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

MSP430 w przykładach (8)

Interfejsy. w systemach pomiarowych. Ryszard J. Barczyński, 2016 Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

KERN EW-A01 Wersja /99

Wyświetlacz alfanumeryczny LCD zbudowany na sterowniku HD44780

Ćwiczenie 23. Cyfrowe pomiary czasu i częstotliwości.

Technika mikroprocesorowa I Studia niestacjonarne rok II Wykład 3

Random Binary Sequence Generator)

SYSTEM PRZERWAŃ ATmega 32

Ćwiczenie 23. Cyfrowe pomiary czasu i częstotliwości.

Systemy wbudowane. Uniwersytet Łódzki Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej. Witold Kozłowski

MOBOT-RCR v2 miniaturowe moduły radiowe Bezprzewodowa transmisja UART

LABORATORIUM PROCESORY SYGNAŁOWE W AUTOMATYCE PRZEMYSŁOWEJ. Przetwornik ADC procesora sygnałowego F/C240 i DAC C240 EVM

Wbudowane układy komunikacyjne cz. 1 Wykład 10

12. Demodulatory synchroniczne z fazową pętlą sprzężenia zwrotnego

Wstęp: Interfejs portu równoległego 6821 i portu szeregowego 6850 firmy Motorola

Sterownik momentu obrotowego silnika prądu stałego

Przerwania w systemie mikroprocesorowym. Obsługa urządzeo wejścia/wyjścia

Kod produktu: MP01611

Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Dodatek D. Układ współpracy z klawiaturą i wyświetlaczem 8279

Programowany układ czasowy

równoległe (w wersji 4-, 8- i 16-bitowej). Same wyświetlacze ze względu na budowę i możliwości możemy podzielić na dwie grupy:

Architektura komputerów

MIKROPROCESORY architektura i programowanie

Mikrokontroler ATmega32. System przerwań Porty wejścia-wyjścia Układy czasowo-licznikowe

Transkrypt:

Urządzenia peryferyjne procesora ColdFire 1

Moduł generatora sygnału zegarowego (Clock Module) 2

Generator z pętlą PLL (1) Pętla synchronizacji fazy, pętla sprzężenia fazowego, PLL (ang. Phase Locked Loop) - układ elektroniczny działający na zasadzie sprzężenia zwrotnego, służący do automatycznej regulacji częstotliwości. Stosowana w syntezerach częstotliwości heterodyny w odbiornikach radiowych, telewizyjnych oraz w generatorach częstotliwości wzorcowych i powielaczach częstotliwości. Generator PLL zbudowany jest z: generatora sygnału referencyjnego (rezonatora kwarcowego), detektora fazy, filtru dolnoprzepustowego, generatora przestrajanego napięciem - VCO, pętli sprzężenia zwrotnego, w której występuje dzielnik częstotliwości. 3

Kamerton 4

Generator z pętlą PLL (2) Sygnał wysokiej częstotliwości generowany przez VCO jest sygnałem na wyjściu całego urządzenia (Fo). Jednocześnie podawany jest do pętli sprzężenia zwrotnego, w której zwykle następuje dzielenie jego częstotliwości tak, aby była równa częstotliwości sygnału referencyjnego (Fi). Dzięki temu różnica faz obu sygnałów - uzyskana w detektorze fazy - po przejściu przez filtr steruje generatorem VCO, korygując jego częstotliwość. 5

Generator z zamkniętą pętlą fazową PLL Phase-Locked Loop (PLL) U D 6

Modułu generatora sygnału zegarowego x 4-18 7

Rejestry sterujące modułem PLL Blokada pętli f < 0.0075 * fclk Utrata synchronizacji f > 0.015 * fclk 8

Częstotliwość sygnału zegarowego fsys * 2 ***(MFD 2)+ /2)2RFD 88 Mhz 28 *(MFD / 2RFD fsys == fref Mhz = 64+MHz 9

Timery procesora MCF528x (1) Moduł timera PIT (Programmable Interrupt Time Module) (2) Moduł timera GPT (General Purpose Timer Module) (3) Moduł timera DMA (DMA Timer Module) (4) Moduł licznika WatchDog 10

Moduł timera PIT (Programmable Interrupt Timer Module) 11

Schemat blokowy modułu timera PIT 2-65636 12

Rejestry sterujące PIT0 - PIT3 13

Rejestr sterujący oraz statusowy 14

Tryby pracy timera PIT 15

Automatyczne przeładowanie timera 0xFFFF PMR 0x8FFF 0x0000 PIF=1 jeżeli PITcounter = 0x0000 PCSRn [RLD] = 0 PCSRn [RLD] = 1 PIF=1 jeżeli PITcounter = 0x0000 PIT timer = PMR 16

Czas odmierzany przez timer PIT fclk = 64 MHz => ~120 ns ~130 s 17

Tablica wektorów przerwań 18

Moduł timera GPT (General Purpose Timer Module) 19

Możliwości timera GPT Input capture pomiar długości sygnałów doprowadzonych do wejścia IOSn. Minimalna długość mierzonego impulsu musi być większa od dwóch taktów zegara. Output compare generacja przebiegów o określonej polaryzacji, częstotliwości lub długości (ustawienie,negacja lub wyzerowanie wyprowadzenia sterującego). Event counter zliczanie zdarzeń (zboczy) o określonej polaryzacji. Gated time accumulation akumulacyjne zliczanie czasu trwania doprowadzonych impulsów 20

Schemat blokowy timera GPT A/B 1-128 Input Capture Output Compare zew. zegar incrementujący licznikgpt 21

Sygnały wejścia/wyjścia timera GPT A/B 22

Rejestry sterujące timerami GPTA/GPTB 23

Rejestr stanu timera GPT 24

Tablica wektorów przerwań 25

Generacja przebiegu prostokątnego TOF =1 0xFFFF 0xBFFF 0x7FFF 0x4FFF 0x0000 CnF = 1 OCn 26

Modulacja szerokości impulsów PWM (1) Pulse Width Modulation Wypełnienie D = szerokość impulsu / okres impulsu 27

Modulacja szerokości impulsów PWM (2) Pulse Width Modulation Filtr dolnoprzepustowy 28

Implementacja PWM z użyciem GPT Kanał 0 modułu GPT A okres D = 100 % OC0 = '1' OC0 = '0' D = 25 % 0x3FFF D = 50 % 0x7FFF 0 D = 75 % 0xBFFF 0xFFFF 29

Moduł timera DMA (DMA Timers) 30

Schemat blokowy timera DMA (DTIM0 - DTIM3) 31

Charakterystyka timera DMA Maksymalny okres timera 266521 s (~74 h) dla fclk=66 Mhz (dzielnik 16-bit, dzielnik 8-bit, licznik 32-bit), Minimalny okres timera 15 ns, Możliwość reakcji na zewnętrzne zdarzenia oraz generacji sygnału o kreślonym okresie, Możliwość zgłaszania przerwań oraz incjowania transferów DMA. 32

Zerowanie licznika DTCNn DTMRn [FRR] Free Run/Restart = 0 0xF...F DTRRn 0x0...0 DTMRn [FRR] Free Run/Restart = 1 33

Rejestry konfiguracyjne 34

Rejestr sterujący timerem DMA 35

Pomocniczy rejestr sterujący 0 => IRQ 1 => DMA 36

Rejestr statusowy 37

Tablica wektorów przerwań 38

Przykład DTMRn[PS] = 0x00-0xFF <= prescaler 1-255 fclk = 66 MHz prescaler wstępny = 16 DTMRn[PS] = 0x7F <= prescaler równy 127 Rejestr porównawczy = 0xFBC5 (d 64453) DMA timer time-out = 1/66 Mhz * 16 * (127+1) * 64453 = 1.999996s 39

Moduł sterujący sygnałem reset (Reset Controller Module) 40

Schemat blokowy modułu sterującego sygnałem reset min. 4 cykli zegara ok. 512 cykli zegara flagi źródła uaktywniającego dostępne są z RSR Jeżeli Vcc < VLVD (2.7 V) 41

Rejestr sterujący 42

Moduł timera Watchdog (Watchdog Timer Module) 43

Timer Watchdog (1) Watchdog (z ang. "Czuwający pies") to urządzenie, najczęściej układ elektroniczny, chroniący system mikroprocesorowy przed zbyt długim przebywaniem w stanie zablokowania (zawieszeniem się). Jego działanie polega na zresetowaniu procesora w przypadku nieotrzymania od niego sygnału w określonym czasie. 16-bitowy licznik dekrementowany sygnałem zegarowym podzielonym przez 8192 (2^13). 66.000.000 Hz / 8192 = 8056 Hz (124 µs 8.13 s) 44

Timer Watchdog (2) 1. wpis 0x5555 2. wpis 0xAAAA 45

Rejestry modułu Watchdog 46

Interfejs szeregowy EIA RS232, modluł UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter module) 47

Interfejs szeregowy EIA RS232 48

Transceiver UART Rejestr przesuwny D0-D7 Nadajnik TxD Clk D0-D7 Odbiornik RxD Clk 49

Ramka danych transmitera UART Mark Space 50

Transmisja synchroniczna, czy asynchroniczna? 51

Specyfikacja elektryczna EIA RS232c 52

Kabel null modem EIA 232 53

Dodatkowe linie sterujące Hardware Flow Control DTE (ang. Data Terminal Equipment) - urządzenie do przetwarzania danych (końcowe, np. komputer) DCE (ang. Data Circuit-terminating Equipment) urządzenie do transmisji danych (np. Modem) DSR - Data Set Ready - gotowość modemu DTR - Data Terminal Ready - gotowość terminala RTS - Request to Send Data - żądanie wysyłania CTS - Clear to Send - gotowość wysyłania 54

Pełny kabel null modem 55

Sygnały złącza zgodne ze standardem EIA232 56

Poziomy napięć określone przez standard EIA 232 Wyjście procesora Standard EIA RS 232 57

Konwerter poziomów napięć MAX 232 (5 V) MAX 3232 (3,3 V) CD Carried Detect RI Ring Indicator 58

Moduł transmitera procesora ColdFire UART 0 UART 2 59

Interfejs modułu transmitera 60

Źródło sygnału zegarowego Nadajnik odpowiedzialny jest za generowanie ramek zgodnych ze standardem EIA232 (bit startu, 5-8 bitów danych, opcjonalny bit parzystości, bity stopu). Odbierane dane są próbkowane na narastającym zboczu zegara. Jeżeli długość ramki się nie zgadza ustawiona jest flaga FE. Jeżeli nie zgadza się parzystość ustawiana flaga jest PE. flaga OE ustawiana jest, gdy przepełni się bufor odbiorczy lub FIFO. flaga RB ustawiana jest, gdy odebrany jest sygnał Receiver Break. 61

Przykład obliczenia dzielnika sygnału zegarowego Baudrate = 19 200 fclk = 66 Mhz Divider = 107,421875 d 0x6B UBG1n = 0x00, UBG2n = 0x6B 62

Rejestry modułu UART UCR[MISC] = 001b 63

Rejestry modułu UART 64

Rejestr sterujący UMR1n 65

Rejestr statusowy USRn 66

Przebiegi sterujące nadajnikiem wyjście TxD '01' tr. wł. UCRn '1' tr. ready wew. syg. sterujące wejście wyjście 67

Przebiegi sterujące odbiornikiem wejście RxD '01' rec. wł. UCRn Flaga RxRDY Flaga FFULL wew. syg. sterujące Flaga OE Flagi RB, FE, PE tracą ważność Reset Error Status (UCRn) 68

Tryby diagnostyczne modułu UART CF PC 69

Rejestr sterujący UMR2n 70

Przerwania generowane przez moduł UART, transmisja DMA (1) wybór przerwania: RxRDY/FFULL narastające zbocze na linii /CTS wykryto sygnał przerwy RxRDY lub FFULL (UMR1x) bufor nadajnika wolny 0 dana w buforze FIFO 1 bufor FIFO zapełniony 71

Tablica wektorów przerwań 72

Wyprowadzenia modułu UART 73

Konfiguracja wyprowadzeń modułu UART 74

Przerwania generowane przez moduł UART, transmisja DMA (2) MISC=0x010 MISC=0x011 IACKLPRn=UART_IRQ, adres IRQ w tab. IRQ COS / DB / FFUL/RxRDY / TxRDY 8n1, brak kontroli parzystości, 9600 baud IRQ dla UISRn[cos]? RCS=1101, TCS=1101 IRQ od RxRDY, czy FFULL? Sterowanie flagą ERR PM=10 brak kontroli parzystości B/C=11 ramka 8 bitowa CM=00, tryb normalnej pracy SB=0111, pojedyncza długość TC=01, RC=01 włącz TxD oraz RxD Konfiguracja wprowadzeń TxD/RxD oraz UBG1n/BG2n 75