А.3.5.1 Матричная клавиатура

Клавиатура подключена через расширитель портов ввода-вывода.

Рис. 119. Матричная клавиатура.

Клавиатура организована в виде матрицы 4x4. Доступ к колонкам и рядам организован как чтение/запись определенного регистра ПЛИС (4 бита соответствуют 4 колонкам, другие 4 бита – рядам). Ряды ROW1..ROW4 подключены к плюсу питания через резисторы. Это обеспечивает наличие логической единицы при отсутствии нажатия (чтение регистра ПЛИС). На столбцы клавиатуры COL1..COL4 подают логический ноль (запись через регистр ПЛИС). При нажатии на кнопку происходит изменение значения сигнала на входе соответствующего ряда с единицы на ноль.

А.3.5.2 Жидкокристаллический индикатор

ЖКИ работает в текстовом режиме (2 строки по 16 символов), имеет подсветку (цвет желто-зеленый). Основные характеристики:

Габариты: 80x36x13,2 мм.

Активная область 56,21x11,5 мм.

Размеры точки 0,56x0,66 мм; размеры символа 2,96x5,56 мм.

Встроенный набор 256 символов (ASCII +

к ириллица).

Генератор символов с энергозависимой памятью на 8 пользовательских символов.

А .3.5.3 Светодиодные индикаторы

Светодиодные индикаторы подключены к расширителю портов ввода-вывода. Так как все катоды светодиодов подключены к корпусу, для зажигания светодиодов необходимо подать напряжение +5В (логическая «1») на соответствующий анод. Резисторы R12, R13

ограничивают ток, текущий через порт ввода-вывода и светодиод. В данном случае приблизительный ток можно вычислить по закону Ома: I = U/R, I = 3,3/1000 = 3,3мА. От силы тока зависит яркость горения светодиода. Если ток сделать очень большим, то порт ввода-вывода или светодиод могут выйти из строя.

А.3.5.4 Звукоизлучатель

Рис. 120. Звукоизлучатель.

В SDK-1.1 используется пьезоэлектрический звукоизлучатель HPA17A (Z1). Выходы EPMSND0-EPMSND2 подключены к расширителю портов вводавывода (в SDK-1.1R3/R4/R5 сигналы EPMSND0 и EPMSND1 не подключены).

А.3.5.5 Дискретные входы-выходы

Дискретные входы-выходы предназначены для ввода и вывода информации, представленной в двоичном виде. Сигнал на входе или выходе дискретного порта может принимать значение логического нуля или единицы. В SDK-1.1 дискретные порты выведены на разъем J3. Эти порты можно использовать для подключения модулей ввода-вывода SDX-0.9 или каких-либо других внешних устройств. Кроме этого, к дискретным входам-выходам подключены DIP-переключатели (SW3), позволяющие задавать фиксированные значения сигналов на входах. По умолчанию все входы притянуты к логической единице (через резисторы на +5В). При замыкании переключателя SW3 на выбранном входе появляется логический ноль.

Дискретные входы-выходы не имеют гальванической изоляции. Логическому нулю соответствует 0В, а логической единице +5В (уровни TTL). Нагрузочная способность дискретных портов ввода-вывода, подключенных к разъему J3, невелика, так как на разъем выведены порты ADuC812 без какихлибо дополнительных усилителей.

+ 5 V R48 4 K 7

R50 4 K 7

R52 4 K 7

R54 4 K 7

R56 4 K 7

R58 4 K 7

R60 4 K 7

R62 4 K 7

R64 4 K 7

R66 4 K 7

R68 4 K 7

R70 4 K 7

SWD1-12

group7

А .3.6 Аналоговый ввод-вывод

#INT 0

#INT 1 T0

T1 group5

EXT_D ATA0

EXT_D ATA1

EXT_D ATA2

EXT_DATA3 SW3

EXT_DATA4 1 24 R47 100 #INT0

EXT_DATA5 2 23 R49 100 #INT1 EXT_DATA6 3 22 R51 100 T0

EXT_DATA7 4 21 R53 100 T1

EXT_DATA8 5 20 R55 100 EXT_DATA0

EXT_DATA9 6 19 R57 100 EXT_DATA1

EXT_DATA10 7 18 R59 100 EXT_DATA2

EXT_DATA11 8 17 R61 100 EXT_DATA3

EXT_DATA12 9 16 R63 100 EXT_DATA4

EXT_DATA13 10 15 R65 100 EXT_DATA5

EXT_DATA14 11 14 R67 100 EXT_DATA6

EXT_DATA15 12 13 R69 100 EXT_DATA7

Рис. 121. Аналоговый ввод-вывод.

ADuC812 имеет в своем составе восемь быстродействующих 12-разрядных АЦП и два 12-разрядных ЦАП. Для коррекции зависимости параметров ЦАП и АЦП от температуры в ADuC812 встроен термодатчик. Все входы ЦАП и выходы АЦП выведены на разъем J1. Кроме того, выходы DAC0 и DAC1 можно замкнуть на входы ADC0 и ADC1 с помощью переключателя SW1.

А.3.7 I²C-устройства

Рис. 122. I²C-устройства стенда SDK-1.1.

В стенде SDK-1.1 два устройства подключены по шине I²C к микроконтроллеру ADuC812: часы реального времени PCF8583 (U11) и E²PROM AT24C02A (U14).

E²PROM – электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство. Объем памяти E²PROM (AT24C02A, Atmel), установленной в стенде SDK-1.1, составляет 256 байт (2 Кбит).

Основные характеристики:

Возможность перезаписи до 1 млн. раз.

Возможность побайтовой и постраничной записи (в текущей конфигурации размер страницы составляет 8 байт).

Микросхема PCF8583 (Philips) – часы реального времени (часы/календарь) с памятью объемом 256 байт, работающие от кварцевого резонатора с частотой 32,768 кГц. Из 256 байт памяти собственно часами используются только первые 16 (8 постоянно обновляемых регистров-защелок на установку/чтение даты/времени и 8 на будильник), остальные 240 байт доступны для хранения данных пользователя. Точность измерения времени – до сотых долей секунды.

А.3.8 Последовательные и параллельные интерфейсы В качестве примеров последовательных интерфейсов стенда SDK-1.1 можно назвать последовательный интерфейс RS-232, I²C.

В качестве примеров параллельных интерфейсов (а точнее, последовательно-параллельных) стенда SDK-1.1 можно назвать системную шину, соединяющую микроконтроллер ADuC812 с внешней памятью программ и данных (SRAM) и ПЛИС; интерфейс подключения ЖКИ к ПЛИС.

Основными компонентами контроллера ЖКИ являются память DDRAM (Data Display RAM), память CGRAM (Character Generator RAM), память CGROM (Character Generator ROM), счетчик адреса, регистр команд IR (Instruction Register), регистр данных DR (Data Register). Регистр команд предназначен для записи в него таких операций, как очистка дисплея, перемещение курсора, включение/выключение дисплея, а также установка адреса памяти DDRAM и CGRAM, для последующего их выполнения. Регистр данных временно хранит данные, предназначенные для записи или чтения из DDRAM или CGRAM (символы). Эти два регистра можно выбрать с помощью регистрового переключателя RS (Register Select).

Рис. 123. Принципиальная схема стенда SDK-1.1: ПЛИС и ЖКИ.

Рис. 124. Модуль ЖКИ

Таблица 13. Магистраль информационного канала и управления информационным каналом модуля ЖКИ.

Обозначение	Уровень	Описание
RS	H/L	H – данные, L – команды
R/W	H/L	H – чтение (с ЖКИ), L – запись (в ЖКИ)
E	H, H/L	Разрешающий сигнал (строб)
DB0-DB7	H/L	Шина данных/команд

Таблица 14. Варианты значений сигналов RS и R/W.

RS	R/W	Команда
0	0	IR используется для внутренних команд (очистка дисплея и т.д.).
0	1	Считывание флага занятости (DB7) и счетчика адреса (от DB0 до DB7).
1	0	Запись данных в DDRAM или CGRAM (из регистра данных в DDRAM или CGRAM).
1	1	Чтение данных из DDRAM или CGRAM (из DDRAM или CGRAM в регистр данных).