8.4 Интерфейс Токовая петля

При организации используется протекание I, наличие которого – 1, отсутствие – 0. такая организация сигналов позволяет обнаруживать обрыв линии и увеличить дальность передачи. Токовая петля предполагает гальваническую развязку токов цепей, подключенных к устройству. Источник тока –передатчик, возможно питание от приемника. Токовая петля позволяет передавать информацию на расстояние до нескольких 10км. Недостаток: малая скорость передачи. Т.к. интерфейс требует пары проводов для каждого сигнала, то используются только 2 сигнала последовательного интерфейса. т.е. приемник и передатчик работают в полудуплексном режиме.

HD4478

Широко применяется в символьных ЖК-индикаторах, в офисной технике, управляющей технике и тд. ЖК индикатор на данном МК – недорогое и удобное решение, позволяющее экономить время и ресурсы. Данный МК позволяет управлять 2 строками по 40 символов в каждом, при этом формировать символы в матрице 5х7 точек. Включает одна- и 2-хстрочные индикаторы с 8-40 символами.

ЖКИ на данном МК имеют высокую контрастность и организованную подсветку. Подключение ЖКИ данным МК с управляемой системой используется параллельная шина (синхронно), насчитывающая 8 и 4 линий данных, определенное индикаторами DB0, DB1,2..7.Дополнительно имеются следующие линии: линии выбора операции (чт/зап), линии выбора регистра (RS/AA) и линия стробирования Е. Для соединения модуля с управляющей системой выбирают 1 из 2х вариантов:

1. 11 сигнальная линия.

2. 7 сигнальная линия.

Процесс обмена 2-мя способами:

1)ЖКИ, подключаемое к системе, выполняет обмен в синхронном режиме с максимальной скоростью.

2)без использования системной шины, подключение ЖКИ непосредственно к МК.

Структура контрольного ЖКИ имеет следующий вид:

Непосредственно драйвер ЖЖКИ через интерфейс управления устройства общается с управляющим модемом посредство м шины данных DB0-7 и шины управления: RS – выбор регистра, Е – стробирование, R/w – направление передачи данных. Через интерфейс производится зачистка 2 типов данных: в регистр данных (DR) или регистр команд (IR). FB – флаг занятости.

Драйвер соединяет 2 типа памяти:

1)видео (DDRAR) –информация, выводится соответственно в знакоместо индикатора.

2)CGRAM – ОЗУ знака генератора. Содержит набор символов, отображающихся на индикаторе.

Вывод информации через параллельно-последовательный преобразователь, связывающий с отображением курсора и 40-канальным драйверов системы и 16разрядной подложки. Управление МК ведется посредством управляющей системы, выбор адреса регистра осуществляется RS, при значении 0 определяется регистр команд, 1 регистр данных.

Данные через регистр данных может помещаться в видеопамять или ОЗУ знака генератора по коду адреса в счетчике команд. Информация передается в регистр команд, определяется устройство управления как управляющая последовательность. Видео память – 80 байт и хранит коды символов, отображающихся на ЖКИ, 2 строки по 40 символов.

МК автоматически аппаратно циклически производит обмен информацией на ЖКИ, что связано с динамическим отображением информации. ЖКИ – матрица из 8-ми (11) строк по 200 сегментов в каждом, что позволяет реализовать формат 8х2 изображение одной МС.

Управление МК осуществляется набором флагов, определяющие различные режимы работы МК. Определение значения флагов производится специальными командами, находящимися в регистре команд.

Флаги:

1)I/D - определяет режим смещения счетчика адреса (0 назад, 1 вперед).

2)S – определяет режим сдвига содержимого экрана (0 –нет сдвига, 1 – сдвиг после записи нового значения. направление сдвига определяется битом I/D).

3)S/C – определяет объект смещения сдвига содержимого экрана (0 курсор, 1 сдвиг экрана).

4)R/L – направление сдвига объекта, определенного битом S/C.

5)D/L – определяет ширину данных, с которыми работает МК (0 4разрядная шина, 1 8ращрядная).

6)N – определяет развертку изображения (0 столб, 1 строка).

7)F – определяет размер матрицы символов (0 5х8, 1 5х10).

8)D – определяет наличие изображения на индикаторе (0 выкл.).

9)C,B – определяют тип курсора ( С – курсор в виде подчеркивания, В – в виде мигающего знакоместа).

С помощью этих флагов формируется 8 типов команд:

1-ая выполняет сброс счетчика команд и инициализация его на 1-ый адрес.

2-ая аналогична 1-ой + сброс всех остальных флагов, определяющих сдвиг.

3-ая определяет направление сдвига курсора или экрана.

4-ая определяет наличие изображения и наличие типа курсора.

5-ая определяет управление битами S/C и R/L.

6-ая определяет направление развертки и ширины шины данных.

7-ая присваивает счетчику адреса адрес в ТТТТТ места.

8-ая присваивает счетчику адреса в области видеопамяти.

Индикатор измерительной схемы имеет следующую последовательность:

0х38 – DC -06

МК в устанавливаемом ЖКИ может иметь различные наборы символов. В них входят математические цифры, символы, латинские буквы и ряд символов, характеризующих рынок потребителя. Все системы в таблице: ячейки с адресами (00-1F ОЗУ знакагенератора, изображения в которых может назначаться непосредственно потребителем).

Работа ЖКИ остается в 2-х режимах:

1. на уровне программной поддержки.

2. на уровне аппаратной поддержки.

Пользователям на уровне программ МК оставляют:

а)инициализация в ЖКИ

б)управление линиями, участвующими в формировании обмена.

в)управление передачей. Данная процедура имеет вид:

1. определяется направление передачи данных.

2. определяет регистр для его загрузки.

Работа ЖКИ делится на 2 этапа:

1. инициализация – определение всех режимов работы. В начале программы, за инициализацией МК.

2. вывод информации, в результате генерируется цифровые коды символов, получаемых на экране. Данная процедура – в коде основной программы.

Интерфейс SPI

Представляет собой синхронный полнодуплексный интерфейс для обмена информацией между 2-мя устройствами и передача информации в последовательном виде. Физически имеет следующую структуру:

Содержит ШД, БУ, схему синхронизации, Пр, Пер. Физически представляет 8разрядную входную шину данных и 4 сигнала, организующих последовательную передачу данных MOSI(MO), MISO(MI), SS, SCL.

Работу устройства задает загрузка соответствующей команды в БУ.

Линия MOSI – выходная линия ведущего устройства и вход ведомого.

Линия MISO – обработка передатчика.

SCL – синхронизация.

SS – линия выбора.

Передача может производиться одновременно используя 2 физически реализованные линии. Передача – младшим знаком вперед побайтно. Передача 1-го бита определяется единичным сигналом на линии SCL (8 бит – 8 единичных импульсов). В системе организации обмена рассматривают 2 устройства: ведущего и ведомого. Они равнозначны. Обязанность ведущего – организация сигналов синхронизации, которое определяет скорость и момент передачи. Данный интерфейс предоставляет адресовать системы: возможность подключения более 2-х устройств. Адресность организуется с помощью линии SS.

В общем виде структура передачи информации имеет вид:

Реализация данного интерфейса:

1)программная. Позволяет определить линии, использующиеся для реализации физического интерфейса, формирует передачу посредством сдвига содержимого, формирует сигнал синхронизации, обеспечивающий передачу с заданной скоростью.

2)аппаратная. Представляет наличие в МК специальных модулей последовательного интерфейса SPI, которые аппаратно организуют работу устройства и пользователю программно необходимо:

а)загрузить передаваемые данные в буферные регистры.

б)разрешить обмен.

Работа делится на 2 этапа:

1)инициализация аппаратных ресурсов.

2)организация передачи необходимых данных.

Достоинства: простота реализации на программном уровне, широкая распространенность.

Недостатки: сложность организации системы с большим количеством датчиков в следствии ограниченных ресурсов МК.