MMwiz wiznet net00 REV.0 00 Minimoduł Ethernetowy Instrukcja Użytkownika 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
Spis Treści WPROWADZENIE... ZASTOSOWANIA... CECHY... BUDOWA MODUŁU... SCHEMAT BLOKOWY... ROZMIESZCZENIE WYPROWADZEŃ... MIKROKONTROLER ATMEGA... KONTROLER ETHERNETOWY W00... KONTROLER PAMIĘCI... 0 PAMIĘĆ DATAFLASH... UKŁAD RESETU... DIODY LED... POŁĄCZENIE MODUŁU ZE ŚWIATEM ZEWNĘTRZNYM... PODŁĄCZENIE DO SIECI ETHERNET... INTERFEJS RS-... INTERFEJS RS-... INTERFEJS USB... ŁĄCZE RADIOWE... WYŚWIETLACZ LCD... PROGRAMOWANIE MODUŁU... ZŁĄCZE ISP... ZŁĄCZE JTAG... PRZYKŁAD UŻYCIA... PŁYTA EWALUACYJNA... 0 PARAMETRY TECHNICZNE... POMOC TECHNICZNA... GWARANCJA... 0 ROZMIESZCZENIE ELEMENTÓW... WYMIARY... SCHEMAT...
Wprowadzenie Dziękujemy bardzo za zakup minimodułu MMwiznet00. Powstał on z myślą o umożliwieniu systemom mikroprocesorowym komunikacji za pośrednictwem sieci Internet/Ethernet. Sercem modułu jest mikrokontroler RISC ATmega z kb pamięci programu oraz kb (zewnętrznej) pamięci RAM, współpracujący z kontrolerem Ethernetowym W00 firmy WIZnet. Minimoduł posiada pamięć szeregową DataFlash o pojemności dkb na przechowywanie stron WWW, oraz dowolnych plików np. z danymi pomiarowymi. Pamięć podłączona jest do szybkiej magistrali SPI o prędkości transmisji do Mb/s. Zastosowania Minimoduł MMwiznet00 może służyć jako baza projektowa dla urządzeń elektronicznych współpracujących z siecią Ethernet/Internet, obejmujących następujące obszary zastosowań: Przemysłowe systemy zdalnego sterowania i monitoringu Teleserwis, telemetria Inteligentne budynki, windy Systemy alarmowe Stacje pogodowe i monitoring środowiska, Medycyna Systemy grzewcze i klimatyzacyjne Telekomunikacja Automaty biletowe, z napojami, z papierosami, bankomaty, itp Monitoring ruchu drogowego Automatyzacja gospodarstwa domowego itp. Moduł MMwiznet00 może również znaleźć zastosowanie w pracowniach dydaktycznych uczelni informatycznych i elektronicznych ilustrując aspekty współpracy urządzeń elektronicznych z siecią Ethernet/Internet, jak również posłużyć do budowy prac dyplomowych. Cechy Szybki mikrokontroler RISC ATmega o wydajności do MIPS Kontroler Ethernetu 0/00Mb/s W000 z wbudowanym stosem TCP/IP kb programowanej w systemie pamięci programu typu FLASH KB pamięci RAM kb pamięci EEPROM Szeregowa pamięć DataFlash o pojemności Mbity (kb) Niezawodny układ Resetu Rezonator. lub MHz diody LED sygnalizujące: zasilanie, aktywność LAN, aktywność DataFlash W pełni SMD wykonany na obwodzie czterowarstwowym Złącza x 0 wyprowadzeń z rastrem 0." (.mm) pasujące do wszystkich obwodów prototypowych Dostępna płyta ewaluacyjna i przykładowe oprogramowanie Małe wymiary: mm x 0.mm
Budowa modułu Schemat blokowy Schemat blokowy minimodułu MMwiznet00 przedstawiono na rysunku: BUS PORTE ATmega kb RAM W00 PORTF EEPROM PORTB PORTD DataFlash MHz Rysunek Schemat blokowy minimodułu MMwiznet00. Minimoduł sprzedawany jest w podstawowej wersji MMwiznet00--- zawierającej pamięć DataFlash o pojemności Mbit, kwarc MHz oraz zamontowane złącze RJ. Przy większych zamówieniach możliwe jest dostosowanie modułu do potrzeb klienta, zamówienia można wówczas składać według selektora: MMwiznet00 f c c 0 bez pamięci DataFlash pamięć DataFlash Mb pamięć DataFlash Mb pamięć DataFlash Mb pamięć DataFlash Mb. - Kwarc. MHz - Kwarc MHz - Kwarc MHz - Kwarc MHz.0 - Kwarc.0 MHz. - Kwarc. MHz - Kwarc MHz 0 bez gniazda RJ (zamontowane złącze J) z gniazdem RJ
Rozmieszczenie wyprowadzeń Rysunek Rozmieszczenie wyprowadzeń widok z góry.
Funkcja w MMwiznet 00 Nazwa J J Nazwa PB0/#SS PE/ INT DataFlash SCK PB/ SCK PE/ INT DataFlash - MOSI PB/MOSI PE/ INT DataFlash MISO PB/ MISO PE/ INT PB/OC0/PWM0 PE/ AC- DataFlash #CS PB/ OCA/PWMA PE/ AC+ PB/OCB/PWMB PE/ PDO/TxD Funkcja w MMwiznet0 0 Przerwanie z W00 PB/ OC/PWM PE0/ PDI/RxD PD0/#INT0/SCL AREF PD/#INT/SDA 0 0 PF0/ ADC0 PD/#INT/RxD PF/ ADC PD/#INT/TxD PF/ ADC PD/ IC PF/ADC PD PF/ ADC/TCK PD/ T PF/ ADC/TMS PD/T PF/ ADC/TDO LEDACT PF/ ADC/TDI LEDLINK TOSC/PG TOSC/PG 0 0 #RESET J Nr Funkcja Alt. funkcja Opis PB0 #SS PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia #SS wejście wyboru układu w trybie slave interfejsu SPI PB SCK PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia SCK linia zegarowa interfejsu SPI PB MOSI PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia MOSI linia danych MOSI interfejsu SPI PB MISO PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia MISO linia danych MISO interfejsu SPI PB OC0/PWM0 PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia OC0 - wyjście komparatora przy Timerze/Liczniku0 (może działać jako wyjście PWM) PB OCA/PWMA PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia OCA - wyjście A komparatora przy Timerze/Liczniku (może działać jako wyjście PWM)
PB OCB/PWMB PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia OCB - wyjście B komparatora przy Timerze/Liczniku (może działać jako wyjście PWM) PB OC/PWM PB wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia OC - wyjście komparatora przy Timerze/Liczniku (może działać jako wyjście PWM) PD0 #INT0/SCL PD0 wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia #INT0 zewnętrzne źródło przerwań SCL linia zegarowa interfejsu TWI (kompatybilny z I C) 0 PD #INT/SDA PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia #INT zewnętrzne źródło przerwań SDA linia danych interfejsu TWI (kompatybilny z I C) PD #INT/RxD PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia #INT zewnętrzne źródło przerwań RxD wejście odbiornika portu USART PD #INT/TxD PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia #INT zewnętrzne źródło przerwań TxD wyjście nadajnika portu USART0 PD IC PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia IC wejście Capture Timera/Licznika PD PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia PD T PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia T wejście zegarowe Timera/Licznika PD T PD wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia T wejście zegarowe Timera/Licznika LEDACT Wyjście sygnału sterującego diodą LEDACT (wskaźnik aktywności modułu w sieci ethernet). Może zostać wykorzystane do podłączenia dodatkowej diody, np. wyprowadzonej na LEDLINK Wejście zasilania 0 Masa zewnątrz obudowy urządzenia. Wyjście sygnału sterującego diodą LEDLINK (wskaźnik podłączenia do sieci ethernet). Może zostać wykorzystane do podłączenia dodatkowej diody, np. wyprowadzonej na zewnątrz obudowy urządzenia. J Nr Funkcja Alt. funkcja Opis PE INT PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia INT zewnętrzne źródło przerwań IC wejście Capture Timera/Licznika PE INT PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia INT zewnętrzne źródło przerwań T wejście zegarowe Licznika PE INT PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia INT zewnętrzne źródło przerwań OCC wyjście komparatora przy Timerze/Liczniku (może działać jako wyjście PWM)
PE INT PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia INT zewnętrzne źródło przerwań OCB wyjście B komparatora przy Timerze/Liczniku (może działać jako wyjście PWM) PE AC- PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia AC- wejście odwracające komparatora analogowego OCA wyjście B komparatora przy Timerze/Liczniku (może działać jako wyjście PWM) PE AC+ PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia AC+ wejście nieodwracające komparatora analogowego XCK0 zewnętrzny zegar portu USART0 PE PDO/TPD PE wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia PDO szeregowe wyjście danych ISP TxD0 wyjście nadajnika portu USART0 PE0 PDI/RxD PE0 wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia PDI szeregowe wejście danych ISP RxD0 wejście odbiornika portu USART0 AREF Wejście/ wyjście napięcia odniesienia dla przetwornika A/C 0 PF0 ADC0 PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał PF ADC PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał PF ADC PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał PF ADC PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał PF ADC/TCK PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał TCK wejście zegarowe JTAG PF ADC/TMS PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał TMS wejście trybu JTAG PF ADC/TDO PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał TDO szeregowe wyjście danych JTAG PF ADC/TDI PF wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia ADC wejście przetwornika A/C, kanał TDI szeregowe wejście danych JTAG PG TOSC PG wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia TOSC wejście wzmacniacza oscylatora PG TOSC PG wejście/wyjście cyfrowe ogólnego przeznaczenia TOSC wyjście wzmacniacza oscylatora 0 #RESET Wejście/wyjście sygnału RESET. Szczegółowy opis portów można znaleźć w dokumentacji mikrokontrolera ATmega.
Mikrokontroler ATmega Wydajna architektura RISC, instrukcji (większość wykonywana w jednym cyklu), MIPS przy MHz KBajty pamięci Flash KBajty SRAM KBajty EEPROM (obie wewnątrz uc) Interfejs SPI Master/Slave Cztery wewnętrzne liczniki/timery /bit Dwa interfejsy UART (do M Bodów) Interfejs szeregowy kompatybilny z IC Programowanie w systemie ISP Debuggowanie w systemie poprzez złącze JTAG Zegar czasu rzeczywistego (RTC) z oscylatorem khz kanałowy przetwornik A/D o rozdzielczości 0 Bitów portów ( I/O) Wyjścia PWM Rozszerzony zakres temperaturowy, wewnętrzne i zewnętrzne źródła przerwań Wewnętrzny watchdog Więcej informacji na stronie firmy Atmel Kontroler Ethernetowy W00 Jednoukładowy kontroler Ethernetowy z wbudowanym stosem TCP/IP Wbudowany 0BaseT/00BaseTX Ethernet PHY Wsparcie dla protokołów: TCP,UDP,ICMP,IPv,ARP,IGMPv,PPPoE,Ethernet Obsługa do połączeń jednocześnie Wysoka wydajność: do 0Mb/s Wsparcie dla PPPoE Wewnętrzna pamięć SRAM o pojemności kbajtów Wsparcie dla auto negocjacji i MDI/MDIX(Crossover) Obsługa diod LED sygnalizujących pracę Moduł przystosowany jest do pracy z kontrolerem sieciowym przy użyciu przerwań. Sygnał przerwania doprowadzony jest do wejścia INT (PE) mikrokontrolera. Stan kontrolera Ethernetowego sygnalizują dwie diody LED: LNK połączenie z siecią; oraz ACT aktywność (nadawanie/odbiór).
Kontroler pamięci MMwiznet00 posiada prosty kontroler pamięci, który rozdziela przestrzeń adresową mikrokontrolera na dwa obszary: obszar pamięci RAM i obszar kontrolera Ethernetowego. Implementacja kontrolera przedstawiona jest na rysunku: A0 A A A A A U HC0 UC 0 HC00 #SEL_LAN #SEL_RAM Mapę pamięci przedstawiono na poniższym rysunku: FFFF FC00 W00 RAM zewnętrzny oraz wewnętrzny RAM uc B 0000 0
Pamięć DataFlash Minimoduł może zostać wyposażony w pamięć DataFlash z rodziny ATDB o pojemności - Mb, daje to 0. MB pamięci na przechowywanie plików ze stronami www, czy gromadzonymi danymi pomiarowymi. Pamięć podłączona jest do szybkiej magistrali SPI o prędkości transmisji do Mb/s. Układ pamięci aktywowany jest po podaniu niskiego poziomu logicznego na wejście #CS. Wyprowadzenie #CS podłączone jest do portu PB mikrokontrolera. Magistrala SPI zajmuje trzy końcówki procesora: PB, PB, PB. Należy pamiętać, że jeżeli zamontowana jest pamięć DataFlash, to wymienione końcówki portów nie mogą być używane na zewnątrz modułu. Oczywiście magistrala SPI może być wykorzystana do komunikacji z zewnętrznymi peryferiami, pod warunkiem, że będą one posiadały wejścia wyboru układu (CS). Poniższy schemat przedstawia połączenie pamięci DataFlash wewnątrz modułu. D DF U R 0k C 00n WP# RST# SI SO SCK CS# PB PB PB PB ATDB0B Rysunek Połączenie pamięci DataFlash wewnątrz modułu. Szczegółowy opis układów DataFlash znajduję się na stronie firmy Atmel: www.atmel.com. Układ RESETu MMwiznet00 posiada wbudowany układ kontroli napięcia zasilania zbudowany na układzie DS. Układ generuje sygnał #RESET w przypadku, gdy wartość napięcia zasilania jest mniejsza od, V. Ma to miejsce podczas włączania lub wyłączania napięcia zasilania gdzie napięcie zmienia wartość od 0 do V. Układ nadzoru wykrywa również chwilowe spadki napięcia. Krótkotrwały spadek napięcia poniżej,v powoduję wygenerowanie sygnału zerującego o długości 00ms. Sygnał ten doprowadzony jest bezpośrednio do wejścia zerującego mikrokontrolera oraz do układu W00. Sygnał #RESET wyprowadzony jest na złącze modułu i może być użyty jako wyjcie do zerowania zewnętrznych układów jak i jako wejście do zerowania modułu, np. za pomocą przycisku RESET. W takim przypadku przycisk RESET może zwierać linię #RESET bezpośrednio do masy. Implementacja układu resetu została przedstawiona na poniższym schemacie. U RST DS R 0k UD #RESET RESET HC00 Rysunek Implementacja układu resetu w module.
Diody LED Minimoduł wyposażony jest w cztery diody LED, służące do sygnalizacji: zasilania pracy kontrolera ethernetowego: o podłączenie do sieci o aktywność (nadawanie/odbiór) pracy pamięci DataFlash (analogicznie jak dioda HDD w komputerach PC) Sygnały diod (z wyjątkiem diody DataFlash) wyprowadzone są również na zewnątrz modułu, co umożliwia zdublowanie sygnalizacji np. na zewnątrz obudowy urządzenia. Przykład implementacji takiego rozwiązania został przedstawiony na rysunku: J_ J_ J_ J_ ACT LINK k k J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 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 TPIN- TPIN+ TPOUT- TPOUT+ MMnet0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 RESET Rysunek Podłączenie zewnętrznych diod sygnalizacyjnych oraz przycisk RESET.
Połączenie modułu ze światem zewnętrznym Podłączenie do sieci Ethernet Moduł MMwiznet00 posiada gniazdo RJ zintegrowane z transformatorem separującym oraz diodami LED. Zwalnia to użytkownika z konieczności zakupu odpowiednich elementów i montowania ich na płycie bazowej. Diody LED sygnalizują status połączenia Ethernetowego: zielona podłączenie do sieci, pomarańczowa aktywność. Diody zdublowane są na module. +.V D LINK R 0R +.V D ACT R0 0R J Header ACTLED LINKLED TXOP TXON RXIP RXIN R.R R.R C 00nF R.R R.R C 00nF +VA +.V R 0R R 0R C0 00nF J A 0 K A K 0 0 TXD+ TXD_CT TXD- RXD+ RXD_CT RXD- SH SH SH JFM0-00T LAN Rysunek Podłączenie gniazda ethernetowego wewnątrz modułu. Moduł można nabyć również bez zamontowanego gniazda ethernetowego. W takim przypadku sygnały wyprowadzone są z modułu za pomocą złącza J. Umożliwia to umieszczenie transformatora separującego na płycie bazowej i wykorzystanie technologii Power-Over-Ethernet, czyli zasilanie urządzenia przez kabel Ethernetowy. AC AC 0F00N RXIN RXIP TXON TXOP XMIT RCV 0 RJ RX+ TX- TX+ SH SH RX- LAN 0n 0n 0n 0n/kV 0n/kV LAN_ LAN_ LAN_ Rysunek Podłączenie do Ethernetu z wykorzystaniem transformatora i zasilanie urządzenia z kabla ethernetowego.
Interfejs RS- Mikrokontroler ATmega posiada dwa porty USART, które mogą być wykorzystane do połączenia minimodułu z komputerem PC lub innymi urządzeniami wyposażonymi w port RS-. W celu wykonania takiego połączenia należy do linii TxD i RxD dołączyć konwerter poziomów oparty na układzie MAX lub podobnym. 00n V+ C+ 00n DBF 00n V- C- C+ 00n RS- T OUT T OUT R IN R IN C- T IN T IN R OUT R OUT ST 0 PE(TxD0) lub PD(TxD) PE0(RxD0) lub PD(RxD) Rysunek Podłączenie portu RS- do MMwiznet00. Interfejs RS- Interfejs RS- umożliwia szybką transmisję na duże odległości w trudnym środowisku. Implementacja tego interfejsu jest równie prosta jak RS- i wymaga jedynie układu sterownika linii, np. MAX. Cechą odróżniającą ten interfejs od RS- jest konieczność sterowania kierunkiem działania układu sterownika (nadawanie/odbiór). Sterowanie to wykonuje się programowo przy użyciu dowolnej końcówki I/O mikrokontrolera. Widoczne na schemacie rezystory 0R służą do wstępnej polaryzacji wejść, co zwiększa odporność na zakłócenia. Załączany za pomocą zworki rezystor 0R służy do dopasowania interfejsu do impedancji przewodu. JP PE0(RxD0) lub PD(RxD) Pxx PE(TxD0) lub PD(TxD) U RO RE DE DI B A 0R 0R B A MAX 0R Rysunek Podłączenie portu RS- do MMwiznet00.
Interfejs USB Stanowiący obecnie standard w połączeniach z komputerem PC interfejs USB, umożliwia wykonywanie szybkich transferów i pobieranie zasilania z komputera. Dzięki istnieniu układów konwertujących interfejs USB na RS, jego implementacja we własnych urządzeniach jest bardzo prosta i tania. Na rysunku poniżej przedstawiono sposób wyposażenia modułu MMwiznet00 w interfejs USB z wykorzystaniem minimodułu MMusb. Po zainstalowaniu sterowników VCP interfejs taki widziany jest w systemie jako wirtualny port COM, więc również jego oprogramowanie na PC nie powinno sprawiać problemów. USB Connector RX k k TX PE(TxD0) lub PD(TxD) PE0(RxD0) lub PD(RxD) 0 TXLED PWRCTL PWREN TxDEN RI DCD DSR DTR CTS RTS RxD TxD MMusb PORT EXT IO RXLED SLEEP VOUT RESETO RESET NC 0 _USB Rysunek Podłączenie portu USB do MMwiznet00. Dodatkowe informacje o minimodule MMusb można znaleźć na stronie: http://www.propox.com/products/t_.html Łącze radiowe Wyposażenie systemu w możliwość komunikacji drogą radiową daje możliwość łatwego sterowania i zbierania danych pomiarowych z elementów systemu rozproszonych w obiekcie, bez konieczności instalowania okablowania. Dzięki istnieniu zintegrowanych transceiverów budowa takich łącz jest dość prosta. Na rysunku przedstawiono sposób połączenia MMwiznet00 z minimodułem radiowym MMcc000. Do wykonania takiego połączenia potrzebne jest pięć linii I/O mikrokontrolera, w tym jedno wejście przerwania. Opcjonalne połączenie wyjścia RSSI z wejściem przetwornika A/C umożliwi pomiar siły odbieranego sygnału. ADCx Pxx INTx Pxx Pxx Pxx k k k k k J_ J_ J_ J_ J_ J_ CHP DIO DCLK PCLK PDATA PALE J MMcc000 RSSI ANT J J_ J_ J_ J_ J_ J_ +.V Antena Dodatkowe informacje o minimodule MMcc000 można znaleźć na stronie: http://www.propox.com/products/t_.html
Wyświetlacz LCD Moduł MMwiznet00 nie posiada wyprowadzonej na zewnątrz magistrali systemowej, więc wyświetlacz LCD może zostać podłączony jedynie do linii I/O mikrokontrolera. Takie rozwiązanie przedstawione jest na poniższym rysunku. k 0R 00n PE PE PE PE0 PE PE PE CONT RS RW E D0 D D D D D D D 0 LCD x HD0 Rysunek Podłączenie wyświetlacza LCD do portów mikrokontrolera. Linia RW może zostać na stałe podłączona do masy, co zmniejsza ilość potrzebnych końcówek mikrokontrolera do sześciu. Programowanie modułu Mikrokontroler ATmega posiada kb programowanej w systemie pamięci Flash na kod programu i kb pamięci EEPROM na dane użytkownika. Programowanie tych pamięci odbywać się może na dwa sposoby: za pomocą interfejsu ISP lub JTAG. Oba interfejsy posiadają standard wykorzystanych złącz oraz rozmieszczenia sygnałów w złączu. Złącze ISP Programator w standardzie ISP komunikuje łącze się z mikrokontrolerem za pośrednictwem trzyprzewodowego interfejsu SPI (plus sygnał RESETu i zasilanie). Interfejs wykorzystuje końcówki I/O mikrokontrolera (PE0, PE i PB), które po zakończeniu programowania mogą pełnić zwykłe funkcje. Podłączając do tych końcówek peryferia należy pamiętać, że programator powinien mieć możliwość wymuszenia na nich odpowiednich poziomów logicznych. Na poniższych rysunkach przedstawiono sposób podłączenia do modułu złącza ISP. Na rys. do oddzielenia programatora od peryferii podłączanych do portów mikrokontrolera wykorzystano multiplekser analogowy 0.
0 ISP MISO SCK RST LED MOSI ISP k PE/INT J_ PE/INT J_ PE/INT J_ PE/INT J_ PE/AC- J_ PE/AC+ J_ PE/PDO/TxD0 J_ PE0/PDI/RxD0 J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF0/ADC0 J_0 AREF J_ J_ J_0 LED_LINK J_ LED_ACTIV J_ #RESET J_0 TOSC J_ TOSC J_ PD/T J_ PD/T J_ PD J_ PD/IC J_ PD/INT/TxD J_ PD/INT/RxD J_ PD/INT/SDA J_0 PD0/INT0/SCL J_ PB/OC/PWM J_ PB/OCB/PWMB J_ PB/OCA/PWMA J_ PB/OC0/PWM0 J_ PB/MISO J_ PB/MOSI J_ PB/SCK J_ PB0/SS J_ TPIN- J_ TPIN+ J_ TPOUT- J_ TPOUT+ J_ MMwiznet00 Rysunek 0 Połączenie modułu MMwiznet00 ze złączem ISP. 0 ISP #RESET X0 X Y0 Y Z0 Z INH A B 0 C X Y Z VDD VSS VEE 0 PE PB PE0 ISP k MISO SCK RST LED MOSI #RESET PE/INT J_ PE/INT J_ PE/INT J_ PE/INT J_ PE/AC- J_ PE/AC+ J_ PE/PDO/TxD0 J_ PE0/PDI/RxD0 J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF/ADC J_ PF0/ADC0 J_0 AREF J_ J_ J_0 LED_LINK J_ LED_ACTIV J_ #RESET J_0 TOSC J_ TOSC J_ PD/T J_ PD/T J_ PD J_ PD/IC J_ PD/INT/TxD J_ PD/INT/RxD J_ PD/INT/SDA J_0 PD0/INT0/SCL J_ PB/OC/PWM J_ PB/OCB/PWMB J_ PB/OCA/PWMA J_ PB/OC0/PWM0 J_ PB/MISO J_ PB/MOSI J_ PB/SCK J_ PB0/SS J_ TPIN- J_ TPIN+ J_ TPOUT- J_ TPOUT+ J_ MMwiznet00 Rysunek Połączenie modułu MMwiznet00 ze złączem ISP z wykorzystaniem multipleksera.
MOSI LED RST SCK MISO 0 Rysunek Złącze ISP. OPIS WYPROWADZEŃ MOSI SPI - sygnał danych Master wy / Slave we LED Sygnał sterowania diodą LED i multiplekserem RST Sygnał RESET układu docelowego SCK SPI - sygnał zegarowy MISO SPI - sygnał danych Master we / Slave wy Napięcie zasilania programatora Masa Uwaga: interfejs SPI używany do programowania procesora nie jest tym samym interfejsem, który jest dostępny dla użytkownika do komunikacji z peryferiami, i korzysta z innych wyprowadzeń. Programatory, które mogą zostać użyte do programowania MMwiznet00 można znaleźć na stronach: - ISPCable I: http://www.propox.com/products/t_.html - ISPCable III: http://www.propox.com/products/t_.html Złącze JTAG JTAG jest czteroprzewodowym interfejsem umożliwiającym przejęcie kontroli nad rdzeniem procesora oraz jego wewnętrznymi peryferiami. Możliwości oferowane przez ten interfejs to m.in.: praca krokowa, praca z pełną szybkością, pułapki sprzętowe oraz programowe, podgląd oraz modyfikacja zawartości rejestrów i pamięci danych. Oprócz tego dostępne są funkcje oferowane przez programatory ISP: programowanie i odczyt pamięci Flash, EEPROM, fuse i lock bitów. Sposób podłączenia złącza JTAG do minimodułu przedstawiono na rysunku: J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 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 TPIN- TPIN+ TPOUT- TPOUT+ MMwiznet00 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 TCK TDO TMS TDI J 0 JTAG Vref RST Rysunek Połączenie modułu MMwiznet00 ze złączem JTAG.
TCK TDO TMS TDI 0 Vref NSRST NTRST Rysunek Złącze JTAG. TCK TDO TMS TDI Vref RST OPIS WYPROWADZEŃ JTAG sygnał zegarowy JTAG sygnał danych do układu docel. JTAG sygnał przełączający Zasilanie emulatora JTAG sygnał danych z układu docel. Wskaźnik zasilania układu docelowego Sygnał RESET układu docelowego Masa Jeżeli w fuse bitach mikrokontrolera włączony jest interfejs JTAG, to końcówki PF..PF (ADC..ADC) mogą pełnić tylko funkcje interfejsu i nie mogą pracować jako końcówki I/O, czy wejścia analogowe. Programator/emulator JTAG można znaleźć na stronie: - JTAGCable I: http://www.propox.com/products/t_.html Przykład użycia Poniższy schemat przedstawia moduł MMwiznet00 w prostej aplikacji sterującej przekaźnikami za pośrednictwem sieci Ethernet (np. przeglądarki WWW). Schemat nie uwzględnia zasilania. LAN J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 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 TPIN- TPIN+ TPOUT- TPOUT+ MMwiznet00 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_ J_0 k k +V BC N k BC N k ARK ARK RREL RREL Rysunek MMwiznet00 w prostej aplikacji sterującej przekaźnikami za pośrednictwem sieci Ethernet.
Płyta ewaluacyjna Moduł może współpracować z dwoma płytami ewaluacyjnymi z oferty firmy Propox. Poniżej zcharakteryzowano obie z nich: EVBnet0 zasilacz port RS port USB (z wykorzystaniem minimodułu MMusb złącze programowania w systemie ISP złącze programowania/debuggowania w systemie JTAG Wyświetlacz LCD x diod LED klawisze potencjometry pole prototypowe EVBmmTm Gniazda pod szeroką gamę mikrokontrolerów i minimodułów Złącze programujące JTAG dla OCD (On-Chip Debugging) Stabilizatory (napięcia V i,v) Możliwość zasilania przez port USB Włącznik zasilania przycisków i diod LED do ogólnego zastosowania Sygnalizator dźwiękowy (buzzer) potencjometry Port podczerwieni IRDA Interfejs USB Dwa porty RS wraz z diodami LED sygnalizującymi pracę Kodek Audio Interfejs CAN Złącze -Wire Gniazdo karty SD/MMC Wyświetlacz alfanumeryczny LCD x znaków Wyświetlacz graficzny x pix (opcjonalnie) Więcej informacji: http://www.propox.com/products/t_.html Więcej informacji: http://www.propox.com/products/t_.html 0
Parametry techniczne Mikrokontroler ATmega MHz Kontroler Ethernetu W00 0/00Mb/s Pamięć programu kb Pamięć danych kb Pamięć EEPROM kb Pamięć DataFlash do MB Ilość wejść/wyjść cyfrowych do Ilość wejść analogowych do Zasilanie V % Wymiary x0.mm Waga ok. 00g Zakres temperatur pracy 0 0ºC Wilgotność % Złącza Dwa złącza szpilkowe x0 wyprowadzenia Pomoc techniczna W celu uzyskania pomocy technicznej prosimy o kontakt support@propox.com. W pytaniu prosimy o umieszczenie następujących informacji: Numer wersji modułu (np. REV ) Szczegółowy opis problemu Gwarancja Minimoduł MMwiznet00 objęty jest sześciomiesięczna gwarancją. Wszystkie wady i uszkodzenia nie spowodowanie przez użytkownika zostaną usunięte na koszt producenta. Koszt transportu ponoszony jest przez kupującego. Producent nie ponosi żadnej odpowiedzialności za zniszczeni i uszkodzenia powstałe w wyniku użytkowania modułu MMwiznet00.
Rozmieszczenie elementów Rysunek Rozmieszczenie elementów na górnej warstwie. Rysunek Rozmieszczenie elementów na dolnej warstwie.
0 Wymiary Rysunek Wymiary - widok z góry. Rysunek Wymiary widok z boku. Schemat
ADC ADC ADC ADC ADC ADC ADC0 ADC PD PD PD PD0 PD PD PD PD #RD ALE #WR PE PE PE PE PB0 PB PB PB PE PB PB PE #RESET PB RESET 0 XTAL XTAL A A AREF PC0/A PC/A PC/A0 PC/A PC/A PC/A 0 PC/A PC/A PD0(/INT0/SCL) PD(/INT/SDA) PD(/INTRxD) PD(/INT/TxD) PD/IC PD 0 PD/T PD/T PB0/SS 0 PB/SCK PB/MOSI PB/MISO PB/OC0/PWM0 PB/OCA/PWMA PB/OCB/PWMB PB/OC/PWM PA0/AD0 PA/AD 0 PA/AD PA/AD PA/AD PA/AD PA/AD PA/AD PF/ADC PF/ADC PF/ADC PF/ADC PF/ADC PF/ADC PF/ADC 0 PF0/ADC0 ALE RD WR TOSC TOSC PEN PE0/PDI/RxD PE/PDO/TxD PE/AC+ PE/AC- PE/INT PE/INT PE/INT PE/INT U ATMEGA C pf C pf X MHz AD0 AD AD AD AD AD AD AD A A A0 A A A A A PE PB PE0 C 00nF D D D D D D D D C OC Q Q Q Q Q Q Q Q U HC ALE A0 A A A A A A A AD AD0 AD AD AD AD AD AD C 00nF C 00nF C 00nF Sheet of.00 http://www.propox.com email: support@propox.com Size: File: Rev: Date: 0-0-00 Title: MMwiznet00 #RESET RST U DS 0 0 J Header 0 0 0 J Header 0 AREF ADC ADC ADC ADC ADC ADC ADC0 ADC AREF PE PE PE PE PE PE PE PE0 PB0 PB PB PB PB PB PB PB PD PD PD PD0 PD PD PD PD #RESET TOSC TOSC TOSC TOSC SCK SO SI CS# WP# RST# U ATDBD C 00nF #RD #WR AD AD0 AD AD AD AD AD AD A A0 A A A A KT00 A0 0 A A A A A A A A A A0 A A A A CS 0 OE WE D0 D D D D D D D A A 0 CS A U A A R k PWR D R k DF D U HC0 0 UC HC00 #SEL_LAN #SEL_RAM A0 A A A A A #SEL_RAM PB PB PB PB C 00nF C 00nF UB HC00 LINKLED UA HC00 R 0k + C 0u/0V +.V + C 0u/0V VIN VOUT TAB U SPX0M-. +.V UD HC00 ACTLED
Sheet of.00 http://www.propox.com email: support@propox.com Size: File: Rev: Date: 0-0-00 Title: MMwiznet00 LAN C0 00nF J Header SH 0 SH 0 TXD+ TXD_CT TXD- RXD+ RXD_CT RXD- SH A K 0 A K J JFM0-00T R 0R R 0R A0 A A A #RD #WR #SEL_LAN X MHz LINK D A ACT D AD AD0 AD AD AD AD AD AD PE C pf C pf +.V +.V C 00nF +.V +VA R k % R 00R % R.R R.R R.R R.R C 00nF C 00nF C 00nF C 00nF C uf + C 0u/0V + C 0u/0V L BLM L BLM R M +.V +.V RXIP RXIN TXOP TXON XTLP XTLN R 0R R0 0R (INT) A A A A A +VA +VA V_OUT + C 0u/0V C 00nF C 00nF C 00nF #RESET C 00nF C0 00nF ACTLED LINKLED RSET_BG A NC A RXIP RXIN A TXOP TXON A 0 V VO V A A BITEN TEST_MODE TEST_MODE 0 TEST_MODE TEST_MODE0 OP_MODE0 OP_MODE OP_MODE V DATA DATA DATA 0 DATA DATA DATA0 DATA DATA V DATA DATA DATA 0 DATA DATA DATA DATA DATA0 V ADDR ADDR ADDR 0 ADDR ADDR ADDR ADDR ADDR ADDR ADDR0 V /WR 0 /RD /CS V /INT /RESET BRDY0 BRDY BRDY BRDY 0 MII_RXC V MII_RXDV MII_RXD0 MII_RXD MII_RXD MII_RXD MII_COL /FDX 0 MII_CRS MII_TXC V /SPDLED(MII_TXD0) /FDXLED(MII_TXD) /COLLED(MII_TXD) /RXLED(MII_TXD) /TXLED(MII_TXEN) /LINKLED 0 OSCI V V XTLN XTLP NC NC NC 00 U W00 +VA +VD C 00nF C 00nF C0 00nF C 00nF +VD +VA + C 0u/0V D BAW