Projkty AVT LoiMstr płytk prototypow l CPL Chiłym zproponowć Czytlnikom uowę nizyt skomplikownj płytki tstowj l ukłów CPL. Pozwoli on zpoznć się z ukłm prormowlnym XC9XL irmy Xilinx. Wyór to ukłu slono ył poyktowny trzm rzo wżnymi zltmi, jki się z nim wiążą: ostępność w polskih sklph intrntowyh (w ilośih tliznyh), rmow nrzęzi i orz uokumntowny, prosty prormtor. Kominj tyh trzh zynników pozwolił stworzyć, przy młym nkłzi śroków, unkjonln urzązni o pry z CPL. W lszj zęśi rtykułu przstwię uowę i sposó ziłni przntowno moułu, y Czytlniy moli prowzić włsn ksprymnty. użym ułtwinim ęzi n pwno intrj prormtor. Wrni włsno oprormowni ornizy się jyni o połązni komputr przz stnrowy port LPT (potrzny ęzi przwó ostępny w sklph komputrowyh). Urzązni łązy w soi zlty symultor owoów lktroniznyh (rysowni połązń, iliotk lmntów, możliwość zprolmowj moyikji) z zstwm uruhominiowym, pozwljąym ojrzć kty pry w rzzywistośi. j to niornizon możliwośi uowni i uruhmini włsnyh projktów n zproponownj pltormi sprzętowj. Być moż u niktóryh pojwi się nurtują pytni: po o włśiwi uowć koljny mouł uruhominiowy, skoro możn z prolmu znlźć kilk propozyji w sklph intrntowyh? Jnym z powoów jst możliwość ostosowni tkij konstrukji o włsnyh potrz i oni wilu lmntów, jkih ni spotyk się w otowyh rozwiąznih (np. oiornik pozrwini, przkźnik, trnzystor użj moy, t.). rui powó to kurs, któro pirwszy oink znjzi się w nstępnym numrz EW. Bęzi on oprty n opisnj płyt tstowj i przstwi sposó osłui zwrtyh n nij lmntów, posłuiwni się śroowiskim WPACK ISE itp. szzóły z misią, w pirwszym oinku kursu. Pozostj mi zhęić Czytlników o zpoznni się z przyotownym mtriłm, który, mm nziję, utrzym poziom otyhzsowyh to typu pulikji ęzi przystępny i pokż prktyzn spkty związn z CPL. Buow płytki prototypowj Shmt płytki prototypowj pokzny jst n rysunku. Njwżnijszym lmntm jst ukł prormowlny U. M on mkrokomórki loizn, o przkł się n około 00 rmk loiznyh. Zsoy t są wystrzją o przyotowni nizyt złożonyh projktów i łkowii wystrzą n potrzy ninijszo kursu. Urzązni jst zsiln przz złąz Z npięim stilizownym V, któr jst wymn o zsilni przkźnik. Konizn jst lsz jo oniżni, tk y uzyskć npięi,v, nizęn l ukłu prormowlno. okonuj to slony stiliztor U. Nistty niktór pozspoły wymją npięi V, wię konizny ył otkowy stiliztor U. io stnowi zzpizni zęśi yrowj prz owrotną polryzją, któr moły prowzić o zniszzni urzązni. ioy... są prostym intrjsm użytkownik. ołązono j o portów wjśi-wyjśi z pomoą rzystorów R9, R...R, któryh znim jst ornizni płynąo prąu. ioę możn włązyć poprzz wystwini stnu niskio n stosowny port. o yspozyji Czytlnik są równiż w wyświtlz -smntow. Jk łtwo zuwżyć, o ou wyświtlzy oprowzon są t sm synły (,,,,,,, p), któr przz rzystory ornizją są połązon o ukłu prormowlno. Konstrukj urzązni jst tk pomyśln, ż l nj kominji tyh synłów n ou wyświtlzh pojwi się intyzny symol. Pozwl to zoszzęzić sporo pry, yż ni m potrzy iniowni wóh różnyh zstwów koów o wyświtlni yr. Gyy połązni yły oprowzon o wyświtlz w różny sposó, to zświni np. smntu w pirwszym powoowłoy zświni np. smntu p w ruim. Ni oznz to jnk, ż n ou wyświtlzh trz wyświtlć zwsz to smo. o ukłu prormowlno oprowzon są synły T orz T strują włąznim no wyświtlz. zięki onośi prostyh kluzy złożonyh z trnzystorów T i T możn włązć i wyłązć o wyświtlz nizlżni. Chą wyświtlić różn yry n wyświtlzh, możn włązyć pirwszy trnzystor strująy WYS, poć ko żąnj yry n lini strują (...p), ozkć hwilę, wyłązyć WYS, zminić kominję synłów strująyh n opowijąą ruij yrz i włązyć WYS. Po hwili pros tn zzyn się o pozątku, Elktronik l Wszystkih Sirpiñ 00 9
Projkty AVT Z +V J 9 0 9 0 B U +V C 0u C 0u R 0 UC N00 _FR R 0 R 0 R 0 R 0 C u TRIG RES U C TRIG RES U N00 R9 0 R0 UB UE 9 0 U UC R 0 UA U U LM0 SPX IN IN C C C9 C0 u u C T CV NE C T CV NE R k UE 9 0 UB C 0n C 0n R 0 R 0 C C9 00p C0 00p R 0 R 0 C 00p PR 00k C C 0u R9 FR C 0u R 0 R.k R 0 TO C 00p UA TI K C R 0 SEG_A R 0 SEG_B R 0 SEG_C R 0 SEG_ R 0 SEG_E R 0 SEG_F R9 0 SEG_G R0 0 p SEG_P GEN OSCYLATOR SYNC C T p S S S R k T BC WYS SEG COM p R.k R.k p SYNC _FR SEG_G T SEG_F +V R0 k U 0 Rys. C R0 0 +V R.k R.k R 00 T BC V 9 0 9 C.u C9 S S S /GCK /GCK /GCK /GSR /GTS /GTS T p Z T IRF0 TI TO K 0 TI TO K C p _INT _INT R k _IO 0 p C U XC9XL T BC WYS SEG COM R9 0 R 0 R 0 R 0 R k R 0 9 N00 C 9 0 9 +V C0 RM0 T BC C IRE S S S SEG_C SEG_P SEG_E SEG_ SEG_A SEG_B T +V C C Z R IRE 0 IRE tzn. o wystwini kou pirwszj yry i włązni WYS. Tki sposó strowni wyświtlzm nzyw się strownim multiplksownym. N intrjs użytkownik skłją się tkż przyiski S, S, S, któr po niśnięiu poją n port stn niski. Przyisk puszzony wymusz n pori stn wysoki z wzlęu n oność rzystorów poiąjąyh R, R, R. o złąz Z ęzi możn połązyć urzązni zsiln npięim V i strowć jo prą. W złożniu m to yć mł wirtrk molrsk, którą yć moż Czytlnik stosuj o wykonywni otworów w płytkh rukownyh. W lszj zęśi kursu ęzi lkj poświęon uowi nrtor PWM (moulj szrokośi impulsu), zięki zmu ęzi możliw strowni prękośią orotową tkij wirtrki. Wrto zuwżyć, ż rmk trnzystor T ni moż yć zpośrnio połązon o ukłu prormowlno. Po pirwsz, konizny jst rzystor, który ornizy prą rmki. Co prw trnzystory są strown npięim, jnkż rmk ozilon jst o położ inką wrstwą izoltor i w ki tworzy się konnstor o stosunkowo użj pojmnośi (,nf). W momni zminy stnu n rm nlży o przłowć, zmu towrzyszy uży impuls prąowy moąy prowzić o uszkozni ukłu stą oność rzystor R. 0 Sirpiñ 00 Elktronik l Wszystkih
Projkty AVT Npięi płno otwri trnzystor moż sięnąć V, ukł prormowlny ostrz jyni,v. W niktóryh wypkh ukł ziłły z prolmu, w innyh ni. Kupowni kilku trnzystorów i wyirni opowinio mij się z lm, wię konizn yło inn rozwiązni. Jst nim trnzystor ipolrny T. Kiy jst on ztkny, rmk T jst poiąn o +V przz rzystory R i R. Npięi jst większ o rniznj wrtośi V, wię trnzystor jst w płni otwrty. Po wprowzniu T w stn nsyni (stn wysoki n pori wyjśiowym ołązonym o R0) nstępuj ołązni msy o rzystorów R i R. Brmk T jst ołązon o msy poprzz rzystor R i nstępuj ztkni trnzystor. Koljnym moułm zimplmntownym n płyt prototypowj jst przkźnik służąy o włązni i wyłązni np. żrówki. Pozwoli to w przyszłośi zuowć prosty ukł utomtyki o strowni świtł. Wystrowni przkźnik równiż ni jst możliw zpośrnio z portu ukłu prormowlno, wię konizn yło zstosowni trnzystor T w roli kluz. N płyt ony jst mouł toru pozrwini, który pozwoli wykonć tki urzązni, jk rir pozrwini zy liznik przhoząyh osó. io nwz pozrwini umożliwi wysyłni wiązki pozrwini, któr ęzi nstępni oirn przz slony oiornik typu (U). Rzystor R orniz prą płynąy przz ioę, y uszkozniu ni ulł port ni sm io IR. Elmnty R0, C, C tworzą prosty iltr zpoijąy przostwniu się zkłóń o oiornik pozrwini po szyni zsilni. Ukł prormowlny z ntury rzzy jst synhronizny, wię w wilu przypkh o jo poprwnj pry ęzi potrzny synł zrowy. otkowo konizn ęzi wynrowni synłu khz o strowni ioą IR. o to lu zstosowno nrtor kwrowy GEN. Zpwni on synł synhronizyjny i po pozilniu przz zilniki utworzon wwnątrz ukłu prormowlno możliw ęzi wystrowni ioy IR. Gnrtor tn musi yć zsilny npięim V, pozs y ukł CPL zsilny jst z npięi,v. W normlnym przypku konizn jst użyi ukłu konwrsji npięi, który ostosuj j o poziomu, jkim zsilny jst ukł yrowy. W tym przypku ni yło to konizn, yż prount, zyli irm Xilinx, wuowł stosown zzpizni w ukł CPL, zięki zmu kptuj on synły o npięiu V. o ukłu prormowlno ołązony jst synł, pohoząy o ukłu U, którym jst populrn kostk NE. Pruj on w typowj koniurji i płni rolę przstrjno nrtor synłu prostokątno. Umożliwi ustwini zęstotliwośi wyjśiowj w zkrsi o około Hz o 00Hz z pomoą potnjomtru PR. Rozwiązni tki pozwoli np. tktowć lizniki synłm o niskij zęstotliwośi i osrwowć ih prę. N shmi znjuj się jszz jn ukł NE, oznzony symolm U. Pruj on w intyznj koniurji, z tą różnią, ż zęstotliwość synłu prostokątno zmini się wrz z zminą rzystnji otorzystor R9. Otrzymno w tn prosty sposó możliwość pomiru oświtlni zwnętrzno. Jst to rui lmnt (po przkźniku), który ęzi wymny o implmntji prosto strownik oświtlni. Zmist ohozni prolmu pomiru oświtlni przz wykorzystni ukłu U, możn yłoy wstwić prztwornik AC, jnkż uznłm, ż prost rozwiązni z NE ęzi w zupłnośi wystrzją. Uniknięto w tn sposó nipotrznj komplikji płytki rukownj orz ponisini kosztu urzązni. Wszystki synły zrow (, _ FR, SYNC) zostły oprowzon o wjść GCKn, któr są przznzon o to lu. Rys. N shmi, opróz omówionyh powyżj lmntów, znjuj się jszz mouł otozony przrywnymi krskmi. Nitruno się omyślić, ż jst to prormtor JTAG zintrowny z płytką prototypową. zięki intrji to ukłu, prormowni CPL sprowz się o uruhomini prormu impact (omówiony zostni późnij) i przsłni pliku koniuryjno przz przwó LPT (stnrowy przwó). Płytkę prototypową możn wykorzystć w przyszłośi równiż jko prormtor po umiszzniu ukłu XC9XL lu XC9XL w postw możn wrć prorm i przłożyć ukł o inno urzązni. W opriu o rmnt zznzony przrywną krską możn wykonć płytkę rukowną i stworzyć ykowny prormtor o swoih oprowń. Jo zltą ęzi możliwość prormowni ukłów CPL w systmi. W tym mijsu prnę wspomnić, ż zznzony rmnt ni jst moim oprownim i pohozi z mtriłów irmy Xilinx (JTAG Prlll ownlo Cl). Moj rol sprowził się w tym mijsu o przrysowni to shmtu i zprojktowni o nio ruku. Tstowni poprwnośi montżu Ukł możn zmontowć n płyt rukownj pokznj n rysunku. Prz przystąpinim o wykonywni ćwizń, któr rozpozną się w przyszłym misiąu, nlży rzo okłni prztstowć urzązni. Jżli n lszym tpi Elktronik l Wszystkih Sirpiñ 00
Projkty AVT pojwią się łęy, ęzisz mił Czytlniku, pwność, ż wynikją on z łęów w implmntji, ni z powoów zysto sprzętowyh. Jżli znisz sprwzni poprwnośi montżu, tkij wrnji ni ęzi i ustlni, o jst opowiziln z łęy w pry (sprzęt zy implmntj), ęzi znzni trunijsz i zsohłonn. Prz rozpozęim tstowni nlży zstnowić się w jki sposó wrć tst o ukłu CPL. W tym oinku pominięt zostni kwsti, JAK zuowć tki tst, yż wykorzystmy otowy tst ostępny n Elportlu (zkolwik niirpliwi i mitni Czytlniy znją tm równiż pliki źrółow tstu, któr możn otworzyć w śroowisku WPACK ISE, ojrzć, zminić itp.). Implmntją projktów zjmowć się ęzimy w koljnyh zęśih. Shmt to tstu wić n rysunku. Wrywni tstu rozpoznijmy o wyrni Strt->Prormy- >Xilinx ISE ->Assoris- >impact. Uruhomiony zostni prorm wiozny n rysunku. Znim zznisz klikć lj, upwnij się, ż płytk prototypow jst zsiln npięim +V i jst połązon o portu LPT z pomoą stosowno przwou. Kiy już tk ęzi, klikj lj w koljnyh ztrh okinkh. Jżli n płyt ni m łęów montżowyh, w postw znjuj się ukł CPL, ukł jst zsilny i połązony o portu, to powinin ukzć się znlziony przz prorm ukł (rysunk ). Klikją wukrotni n ikon ukłu CPL, otworzy okno wyoru pliku, w którym nlży onlźć porny uprznio z Elportlu plik z tstm (tst_p. j) i wyrć z mnu Oprtions pozyję Prorm. W otwrtym okni zznzmy jyni Ers Bor Prormmin i klikmy OK. Tst zostni złowny. Przślźmy trz prę poszzólnyh loków rzm z sustimi, o moż yć uszkozon, jśli ni prują, tk jk powinny. Zznijmy o io. Po zkońzniu prormowni ioy powinny zświć się koljno, _GEN FR Rys. tzn. njpirw pirwsz, potm ru, trzi, zwrt, piąt i znowu pirwsz. Jżli którś z io się ni świi (lu jst włązon ły zs), to nlży poszukć przrwy lu zwri Rys. F Rys. Q CB Q Przyisk S, przkÿnik S Przyisk S, S CB Q CB Q ioy, nrtor z otorzystorm T T A0 A A E _E CB 0 Gnrtor kwrowy, wyœwitlz, nrtor przstrjny Q S AN CB XOR XOR XOR XOR XOR Q CB Q F Q CB Q AN IRE kor x0 x x x p Wyœwitlz -s. n płyt. Możliw równiż, ż przy rzystorh występuj zimny lut trz to sprwzić omomirzm. Szykość przskkiwni jst zlżn o zęstotliwośi nrtor zuowno n U, wię po osłonięiu ręką otorzystor lu silnijszym jo oświtlniu (np. lmpką) powinn się zminić. Jżli tk się ni zij (lu ioy w oól się ni zplją), to nlży sprwzić zy, nrtor pruj (np. połązją ioę z rzystorm szrowym k o wyprowzni ukłu U orz msy io powinn mić). Jżli nrtor pruj, ni zmini się zęstotliwość, to trz sprwzić, zy ni m zimnyh lutów przy R9 i zy jo rzystnj ul zmini (po ołązniu zsilni nlży połązyć omomirz). Przy rku oświtlni rzystnj powinn yć w rnih 0k. Po niśnięiu S stn io powinin ul znowniu, tzn. tylko jn io powinn yć wyłązon, pozostł świić. Po puszzniu przyisku ponowni tylko jn io się świi. Gy tk się ni zij, nlży sprwzić, zy n przyisku S jst ms orz zy w mijsu łązni rzystor R z S stn zmini się mięzy 0V,V. Nstępnym krokim jst sprwzni ziłni toru pozrwini, zyli ioy nwzj IR i oiornik 0. Jżli tor pruj prwiłowo, tzn. nstępuj przjśi synłu o ioy o oiornik z zęstotliwośią khz, to n wyświtlzh - smntowyh włązon zostni kropk. Wil prwopoon jst, iż kropk ęzi włązon ły zs, nlży nsunąć n ioę IR kwłk zrnj rurki trmokurzliwj wty kropk zśni. Zliżni ręki o wylotu rurki sprwi, ż wiązk świtł ulni oiiu, tri n oiornik i w ki włązy się kropk tk wylą prwiłow pr toru pozrwini. Jżli kropk n wyświtlzu w oól się ni włąz, poszukiwni przyzyny Sirpiñ 00 Elktronik l Wszystkih
Projkty AVT Wykz lmntów Rzystory R,R,R-R9,R,R,R,R 0Ω (00) R.............................,kΩ (00) R............................. 0Ω (00) R,R,R....................... kω (00) R0............................. Ω (00) R,R,R,R.................,kΩ (00) R9,R, R-R,R-R0 0Ω (00) R,R,R,R........................ 0Ω R0,R............................... kω R............................ 00Ω (00) R9.......................... FR kω...kω R0.................................. 0Ω PR...............................PR 00kΩ Konnstory C,C,C,C..........................0μF C..................................,μF C,C,C,C9,C,C,C,C-C F (00) C9-C........................ 00pF (00) C,C.......................... 0nF (00) C,C,C0..............................μF nlży zząć o poni n oiornik wiązki pozrwini z owolno pilot i osrwji kropki jżli zostni włązon, to oiornik pruj prwiłowo, jżli ni nlży poszukć łęów n płyt (zimn luty, przrwy, t.) lu w osttznośi wyminić oiornik. Przyzyn moż równiż tkwić w śiż łąząj ukł prormowlny z smntm kropki w wyświtlzu. Sm oiornik możn sprwzić z pomoą ioy z rzystorm k, przyłązją j o orz wyjśi ukłu. UWAGA!!! Ni nlży stosowć opowiników ukłu oiorzo pozrwini (np. TSOP), yż mją on inny rozkł wyprowzń. Chy ż Czytlnik uwzlęni t różni przy wlutowywniu ukłu po szzóły osyłm o noty ktloowj. Po stwirzniu, ż to ni oiornik jst winny, pozostją nstępują wntulnośi: łęy montżow ioy (zwri, przrwy n ruku, zimny lut lo owrotni wlutown io) lu uszkozony nrtor kwrowy. Gnrtor kwrowy jst wykorzystywny równiż o osłui wyświtlzy, wię poprwność jo pry możn onić tkż n postwi nstępno tstu. Jżli ni jst winny nrtor, pozostj sprwzić, zy io ni zostł wlutown owrotni, zy ni pomylono rzystor R lu w osttznośi wyminić ioę IR. Koljny tst sprowz się o osrwji wyświtlzy -smntowyh. Po uruhominiu ukłu wskzni n ou wyświtlzh powinny yć intyzn i zminić się o 0 o 9. Nlży zwróić uwę, zy świą się wszystki smnty orz zy któryś ni jst włązony n stł. Jżli wyświtlz ni pruj zoni z tym opism, pozostj skontrolowć, zy ni m zimnyh lutów przy rzystorh R...R0 orz przy smyh wyświtlzh. Jżli ni włąz się jn z wyświtlzy, opowizilny z to jst uszkozony trnzystor, przrw n śiżkh, lu nrtor kwrowy, który opowi z przłązni wyświtlzy. Jnk jo ziłni zostło sprwzon prz hwilą. ziłni trnzystor njłtwij jst sprwzić łązą rzystorm k zę trnzystor o msy powinin się wty włązyć ołązony o nio wyświtlz. Sprwzni przkźnik jst rzo prost i sprowz się o wiśnięi przyisku S powinno yć słyhć jo przłązni. l pwnośi możn posłużyć się omomirzm i sprwzić, zy opowini zstyki są zwirn i rozwirn po puszzniu przyisku. W przypku niprwiłowośi tok postępowni jst stnrowy sprwzni płytki po kątm przrwnyh śiżk, zimnyh lutów itp. Nlży sprwzić równiż poiąni o plus portu. Przyzyną uszkozni moż yć równiż trnzystor po ołązniu jo zy o +,V przz rzystor k powinno nstąpić przłązni przkźnik. Wrto równiż zmirzyć npięi n jnym z wyprowzń wki przkźnik musi yć npięi +V. Półprzwoniki,...............................N00 -...................................................................... IRE 9..................................N00 T,T.................................BC T,T.................................BC T.................................. IRF0 U,U.................. (SM - SO) U,U..................... NE (SM - SO) U................................. LM0 U......................... SPXu0L U.................................0 U........................XC9XL (PLCC) WYS,WYS.............wyśw. -s. wsp. no Pozostł GEN................................ MHz J..........................B M, o ruku................................ RM0 S-S...............................uSwith Z,Z..................................ARK Z....................................ARK Postwk PLCC Komplt pozspołów z płytką jst o stęp ny w si i hn lowj AVT j ko kit szkol ny AVT- Sprwzni trnzystor wylą pooni. Zzynmy o połązni woltomirz o złąz Z i sprwzni, zy nstępuj zmin npięi z 0V n V po niśnięiu przyisku S. Jżli ni pozostj wyliminowć przyzyny tki jk zimn luty, przrwy t. Jżli ni u się w tn sposó znlźć łęu, pozostj sprwzni trnzystorów, zzynją o -. Pozostwiją ołązony woltomirz o złąz Z, nlży ołązyć rmkę T o +V potm o msy poprzz rzystor 00Ω i osrwowć zminę npięi wskzywną przz woltomirz. Jżli tk zmin ni nstąpi, pozostj wymin trnzystor n sprwny. Nlży się tż upwnić, zy wlutowny zostł włśiwy typ trnzystor. Po stwirzniu, ż T pruj prwiłowo, nlży sprwzić ziłni T, ołązją jo zę o +,V orz msy poprzz rzystor k i osrwowć npięi n woltomirzu. Gy ni ul ono zmini trnzystor jst o wyminy. N koni pozostj mi wspomnić o pwnj zstnwijąj rzzy, jk pojwił się n tpi uruhmini prototypu ninijszj płytki tstowj. Minowii z niznnyh mi powoów port 0 orz ni prowły prwiłowo, tzn. ni wło się n nih wymusić loizno zr. Możn pojrzwć, ż ukł CPL ulł uszkozniu. Zstnwiją jst jnkż, iż rui zmplrz zhowywł się intyzni... Jk wspomniłm, ni uło mi się ustlić przyzyny to stnu rzzy pomimo zpytń n orum irmy Xilinx. Pozostło mi jyni ojść tn prolm, o sprowziło się o połązni T orz smntu F o innyh wyprowzń. Stą moj susti: jżli zrzyłoy się tk, ż pomimo rzo strnnj kontroli ni u się zmusić ukłu o pry, jst n to prost i rutln r: prziąć śiżkę i olutowć ją z pomoą przwou o inno, wolno portu. Mm nziję, ż ni ęzi to jnk konizn... Jku Borzyński jku.orzynski@lportl.pl Elktronik l Wszystkih Sirpiñ 00