- •В.В. Ткачов, г. Грулер, н. Нойбергер, с.М. Проценко, м.В. Козарь
- •Передмова
- •Загальні поняття й структура систем керування
- •Дискретні або цифрові ск
- •Основи обчислювальної техніки
- •Основи булевої алгебри
- •Базові логічні елементи
- •Реалізація логічних елементів (ле)
- •Діодні логічні елементи
- •Транзисторні логічні елементи
- •Комбінаційні пристрої
- •Дешифратори, мультиплексори, демультиплексори
- •Арифметичні пристрої Напівсуматор
- •Повні двійкові суматори
- •Однорозрядний двійковий суматор
- •Багаторозрядний суматор
- •Арифметико-логічні пристрої
- •Цифрові пристрої послідовністного типу Тригери
- •Регістри
- •Паралельний регістр
- •Послідовний регістр
- •Лічильники
- •Підсумовуючі двійкові лічильники
- •Організація пам'яті
- •Оперативні запам'ятовувальні пристрої
- •Постійні запам'ятовувальні пристрої
- •Методи й способи реалізації дискретних і цифрових су
- •Контрольні запитання
- •2. Загальні відомості про мікроконтролери
- •Структура й функціональні можливості базової моделі мcs-51 (мк51)
- •Програмно доступні ресурси мк51
- •Методи адресації в мк51
- •Система команд мк51
- •Арифметичні команди
- •Логічні команди
- •Команди пересилання
- •Команди передачі керування
- •Команди роботи з бітами
- •Контрольні запитання
- •3. Порти вводу/виводу інформації
- •Контрольні запитання
- •4. Організація переривань
- •Контрольні запитання
- •5. Організація тимчасових затримок у мікропроцесорних системах
- •Контрольні запитання
- •Правила написання програм для мк 51
- •Компілятор для мікроконтролерів сімейства мк51
- •Синтаксис мови асемблера
- •Директиви асемблера
- •Обчислення під час транслювання
- •Порівняння під час транслювання
- •Повідомлення про помилки асемблювання
- •Методика роботи з компілятором x8051
- •Діалоговий режим
- •Режим командного рядка
- •6.8. Редактор зв'язків для компілятора мікроконтролера сімейства мк51
- •Приклади вводу інформації з дискретних датчиків
- •Організація передачі інформації в послідовному форматі в мікропроцесорних системах (мпс)
- •Принципи передачі інформації з послідовного каналу зв'язку
- •Послідовний інтерфейс у мікроконтролері мсs51
- •Режим роботи 0
- •Контрольні запитання
- •9. Послідовні шинні системи (канали зв'язку)
- •Загальні поняття про електронні шинні системи
- •Різновиди послідовних шинних систем
- •Окремі приклади інтерфейсів та послідовних шин
- •Інтерфейс rs 232
- •Визначення логічного рівня
- •Розведення контактів та сигналів
- •Довжина кабелю
- •З’єднання rs 485
- •Концепція шини
- •Передача даних на рівні розрядів
- •Керування доступом до спільного ресурсу (розподіл доступу до шини) та тактова синхронізація
- •Адресація користувачів шини ( I 2c – блоки)
- •Can (Controller Area Network –мережа контролерів)
- •Фізичні характеристики
- •Характеристики протоколу рівня передачі бітів
- •Протоколи застосування на базі can
- •Основні характеристики can
- •Контрольні запитання
- •Приклади розробки систем керування на базі мк-51
- •Система керування з неперервними характеристиками
- •Система керування кроковим двигуном
- •Практична частина Лабораторна робота №1
- •Методика виконання.
- •Вихідні дані для програми:
- •Лабораторна робота №2
- •Індивідуальні задання:
- •Лабораторна робота №3
- •Методика виконання:
- •Задання:
- •Лабораторна робота №4
- •Методика виконання:
- •Варіанти задань
- •Лабораторна робота №5 Дослідження тимчасових затримок у мп системах
- •Приклад:
- •Методика виконання:
- •Варіанти задань.
- •Лабораторна робота №6
- •Методика виконання:
- •Задання:
- •Лабораторна робота №7 Дослідження послідовного інтерфейсу в
- •Методика виконання.
- •Список літератури
- •Для нотаток
- •Для нотаток
- •Для нотаток
Довжина кабелю
На магістралях інтерфейсу RS 232 сигнали є біполярними. Логічний рівень може коливатись від +3V до +15V та відповідно від -3V до -15V. Завдяки цьому може бути забезпечена швидкість передачі даних 19200 бодів на відстань приблизно 15 метрів, якщо паразитний зв'язок інших приладів не дуже сильний. Цього можна запобігти, якщо використовувати екрановані кабелі. Двічі екранований кабель з маленькою ємністю дає можливість використовувати в два та навіть і в три рази більшої довжини кабель RS 232 шляхом зниження спотворення форми імпульсу та значного зниження паразитних зв’язків.
З’єднання rs 485
З’єднання за допомогою EIA RS 485 дає можливість підключення до шини, комунікаційної лінії зв’язку до 32 користувачів.
Інтерфейс RS 485 задає, так само як і EIA-Standard, тільки електричні або, кажучи іншими словами, фізичні умови. Його було розроблено для того, щоб мати можливість приєднати більшу кількість користувачів до шини. В цьому інтерфейсі можливо підключення 32 користувачів (як передавачів, так і приймачів даних) до одного двопровідного шинного кабелю з симетричним перенесенням даних. Завдяки симетричній конструкції інтерфейсу досягається високий рівень захищеності від перешкод.
Для передачі логічного рівня використовується метод різниці напруг. Всі прилади, які є у передавача та приймача даних, приєднуються до єдиної двопровідної лінії передач, це означає, що вони ввімкнені паралельно (див. рис. 9.6)
Рис. 9.6. Шинна система з інтерфейсом RS 485
Часто для з’єднання RS 485 використовується 9-контактний штекерний роз’їм. На рис. 9.7 зображено розташування виводів та призначення сигналів такого інтерфейсу.
Рис. 9.7. Розташування виводів та сигналів інтерфейсу RS 485
Основні характеристики з’єднання RS 485: максимальна довжина лінії передач 1200 м (при зменшеній швидкості обміну даними 100 Кбіт/с) та максимальна швидкість передачі інформації 10 Мбіт/с (при дуже маленькій довжині магістралі).
EIA-Norm визначає спочатку тільки електричні (фізичні) характеристики інтерфейсу, коли на одну шинну лінію передач приєднується декілька користувачів (тут до 32). Проблему комунікаційного конфлікту можна розв’язати за допомогою відповідного протоколу обміну даними. Тому з’єднання використовується завжди разом з протоколом обміну. Протокол може бути як власної розробки, так і стандартизований. Це означає, що описуючи з’єднання, реквізити «RS 485» вказують тільки на фізичні характеристики (фізичний рівень 1). Додатково потрібні дані про протокол, що використовується (фізичний рівень 2 та вище). Оскільки з’єднання RS 485 приєднується до шини, то за його допомогою можуть бути реалізовані також і польові шинні системи. Таким чином, наприклад, раніше реалізовувалися частини протоколу CAN на основі фізичних з’єднань RS 485. Як приклад польових шин, що частково використовують RS 485б, можна назвати ще PROFIBUS, MODBUS та INTERBUS.
Шина
I 2C
Шина
I 2C є послідовною. Однак вона не є польовою. Створена для
відносно коротких ліній передач та не забезпечує достатню стійкість до перешкод. Де ж тоді її застосовують?
I 2C IIC
– це скорочення для Inter-IC-Bus (шина на основі внутрішньої
124
одній гніздовій системі, однак, в таких випадках
I 2C використовується дуже
рідко. Таким чином, ця шина точно виконує ті задання, що зазвичай в мікропроцесорній системі обробляються паралельною системною шиною. Однак навіщо було для цього розробляти додаткову послідовну шину, яка набагато довша, ніж звичайна паралельна? Зараз фірма Philips, що є власником патенту на цю шину, виробляє велику кількість електронних приладів широкого споживання. У зв’язку з різноманітними причинами сьогодні майже кожен прилад має мікропроцесор або мікроконтролер. Процесори та периферійні мікросхеми, що з’єднані за допомогою паралельних шин, потребують більшої кількості ліній зв’язку. Останні і покривають поверхню плати. Мікрочипи мають зарезервувати багато штиркових виводів для приєднання шини. В результаті використання таких ІС отримуємо досить велику конструкцію, що займає багато місця на платі. Також одержуємо дуже велику кількість місць запаювання плати. Зараз вона, як правило, по відношенню до кількості інформації, що передають прилади, достатньо низька.
Шина I2C за своїм початковим стандартом надає максимальну швидкість
передачі даних біля 10 Кбайт/с. Але цього достатньо майже для всіх випадків її застосування. Оскільки шина I2C має лише дві лінії передачі сигналу, на платі буде розташовано менше ліній. ІС також буде менше. Таким чином, зменшується трудомісткість виготовлення та загальний розмір схеми. Між тим, шина I2C стала широко відомою як стандарт для «повільного» з’єднання на одній платі. Фірма Philips, як і інші виробники, пропонує велику кількість
інтегральних схем з інтерфейсом шини
I 2C .
