Налагоджувач для мікроконтролерів сімейства НС908. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Мікроконтролери

 Коментарі до статті

Останнім часом на російському ринку є безліч однокристальних мікроконтролерів (МК) в корпусах DIP і SOIC з числом висновків від 8 до 28. Такі МК недорогі, мають розширений діапазон напруги живлення 2,7...6, можуть тактуватися без застосування кварцового резонатора . Вони успішно використовуються в аматорських конструкціях. Однак інструментальні засоби налагодження пристроїв на МК, здатні не тільки програмно, але й апаратно імітувати роботу реальної системи, реагуючи на всі вхідні сигнали та формуючи вихідні, в більшості випадків надто складні та дорогі для використання в аматорській практиці. Для восьмирозрядних МК сімейства НС908 відладчик, що має такі властивості, можна зробити самостійно.

Основні характеристики МК сімейства НС908, що випускаються фірмою Motorola, наведено у табл. 1.

Можливість простої реалізації апаратного відладчика базується на тому, що всі МК цього сімейства, незалежно від внутрішньої конфігурації, мають дві важливі особливості. По-перше, вбудована пам'ять програм виконана з використанням технології FLASH і є програмованою багаторазово. У модулі FLASH РПЗУ, крім власне осередків пам'яті, є перетворювач напруги, що підвищує, що дозволяє прати і програмувати РПЗУ, не підключаючи до МК додаткове зовнішнє джерело напруги.

По-друге, передбачено спеціальний режим налагодження роботи, в якому активізується занесена в пам'ять МК ще при його виготовленні програма монітора налагодження. Вона містить драйвер обміну інформацією із зовнішнім пристроєм по однопровідній двонаправленій лінії зв'язку та підпрограми виконання шести команд, що надходять по цій лінії, наприклад, від персонального комп'ютера (ПК). З допомогою цих команд вдається прочитати всю інформацію, що у пам'яті МК, чи записати її туди, і навіть запустити програму виконання з будь-якого адреси [1].

Використовуючи команди налагодження, можна створити спеціальне програмне забезпечення ПК, яке виконує такі дії:

• завантаження в ОЗП МК програми стирання/програмування FLASH РПЗУ;
• завантаження в FLASH-пам'ять МК прикладної (розроблюваної) програми;
• запуск прикладної програми на виконання із заданої адреси в реальному масштабі часу із зупинкою в бажаній контрольній точці;
• передачу в ПК стану регістрів та осередків пам'яті МК після зупинки в контрольній точці.

Все це дозволяє створити програматор і налагоджувач реального часу [2], використовуючи лише внутрішні ресурси МК сімейства НС908. Достатньо виготовити плату поєднання з ПК і скористатися пакетом програм, що включає інтегроване середовище розробки WinlDE, макроассемблера CASM08, програмний і внутрішньосхемний симулятори ICS08, внутрішньосхемний відладчик реального часу DEBUG08 і PROG08 програматор PROG08. Цей пакет можна знайти на сайті як програмну оболонку для внутрішньосхемного симулятора ICSXNUMX Він поширюється безкоштовно та без обмежень.

Плата сполучення виконує дві функції: забезпечує переведення МК в режим налагодження і перетворює сигнали двонаправленого однопровідного інтерфейсу МК в стандартні сигнали послідовного порту ПК. Для переведення будь-якого представника сімейства НС908 у налагоджувальний режим необхідно виконати наступне:

• входи переривання IRQ і скидання RST з'єднати з джерелом підвищеної напруги UTST = 8,5;
• лініях портів, зазначених у табл. 2 встановити комбінацію логічних сигналів: РТх1=1, РТх2=0, РТх5=1. На лінії РТхЗ – лог. 0 якщо частота кварцового резонатора дорівнює 4,9152 МГц, або лог. 1, якщо вона становить 9,8304 МГц. Для МК моделі КХ стан РТхЗ завжди лог. 0, а для RK та RF воно значення не має. Ці МК завжди працюють із тактовою частотою 9,8304 МГц. Моделі GR і GP встановлюють РТх4=0, при використанні кварцового резонатора частотою 32,768 кГц на вхід IRQ подають лог. 0, причому стан РТхЗ байдуже;
• протягом кількох десятків мілісекунд з моменту подачі напруги живлення 5 Утримувати вхід скидання МК (RST) в стані лог. 0. Потім напруга на ньому підвищити до UTST.

В результаті МК увійде до налагоджувального режиму роботи. Після цього рівні сигналів на лініях РТх1-РТх4 можна змінювати у довільному порядку. Однак напруга UTST на вході RST повинна залишатися незмінною, що дорівнює 8,5 В. На вході IRQ у процесі налагодження сигнал може змінюватися, причому в результаті установки тут низького логічного рівня генерується запит на переривання. Напруга високого логічного рівня цьому висновку може бути підвищеним до UTST. По лінії введення/виведення РТх5 у процесі налагодження відбувається двосторонній обмін інформацією між МК та ПК зі швидкістю 9600 Бод.

Схема плати сполучення наведена малюнку. Вона містить лише п'ять мікросхем.

(Натисніть для збільшення)

Розетку XS1 підключають до вилки СОМ-порту ПК. Виделка ХР1 служить для з'єднання з мікроконтролерною системою, що налагоджується (цільовою). На платі останньої повинен бути передбачений роз'єм у відповідь, контакти якого з'єднані з висновками МК відповідно до табл. 3.

Мікросхема DD3 перетворює рівні сигналів інтерфейсу RS-232 на логічні рівні ТТЛ і назад. Буферні елементи з трьома станами DD4.1 і DD4.2 перетворюють двонаправлену лінію МК (РТх5) на дві односпрямованих (TXD і RXD), характерних для RS-232. Замість зазначеної на схемі МС145407 як DD3 можуть бути застосовані інші функціонально аналогічні прилади, наприклад, ADM202E або ADM232L, що відрізняються цоколівкою.

Крім каскадів перетворення рівнів, у кожній з цих мікросхем є вбудовані джерела напруги +10 і -10 В. Перший використаний для отримання за допомогою дільника R7R10 напруги +8,5 В. Навантаження на вихід вбудованого джерела становить приблизно 2 мА. Щоб він витримав такий струм, не рекомендується застосовувати конденсатори С4 - С7 ємністю меншою за зазначену в паспортних даних використовуваної мікросхеми.

Сигнал DTR через буфер мікросхеми DD3 та елемент DD4.3 надходить на базу транзистора VT5, що управляє ключами на транзисторах VT2 та VT3. Транзистор VT2 комутує напругу +5, a VT3 - UTST.

Поки що на лінії DTR балка. 1, транзистори VT2 та VT3 закриті, конденсатор С1 розряджений. У цей час на вхід МК RST подано сигнал скидання (лог. 0). З переходом DTR у стан балка. 0 та відкриванням ключа на транзисторі VT2 починається зарядка конденсатора С1. Після досягнення напругою на С1 порога спрацьовування мікросхеми DD1 на її виході буде встановлена ​​балка. 1. Це призведе до переходу сигналу на вході RST МК у такий стан з підвищеним до 8,5 В рівнем напруги. В результаті МК увійде до налагоджувального режиму роботи. Елемент DD2.3 логічно підсумовує сигнали скидання, що надходять від ПК і від пристрою, що налагоджується (останній - по лінії RST_IN), що забезпечує повторне введення МК в налагоджувальний режим при генерації внутрішнього сигналу скидання.

Необхідна для введення МК режим налагодження комбінація логічних рівнів на лініях РТх1-РТх4 створюється з допомогою мікросхеми DD5. Із замиканням ключа на транзисторі VT2 виходи її елементів активізуються. Після переведення МК режим налагодження виходи перетворюються на третій стан, тому далі зазначені лінії портів МК на цільової платі можуть використовуватися на розсуд розробника.

Сигнал запиту переривання IRQ_IN від цільової системи надходить на вхід елемента DD2.4 через ключ на транзисторі VT4 повертається назад. Таке рішення забезпечує необхідний рівень напруги на лінії IRQ в момент входу МК в режим налагодження і дозволяє "пропускати" в процесі налагодження сигнали зовнішніх запитів на переривання без небезпеки пошкодження їх джерела підвищеною напругою.

Перемички Х1 і Х2 служать для приведення рівнів на лініях РТх1-РТх4 у відповідність до тактовою частотою МК. Перемичку Х1 встановлюють під час використання МК HC908GR/GP з кварцовим резонатором на частоту 32,768 кГц. Положення перемички Х2 визначає рівень сигналу лінії РТхЗ, необхідний налаштування МК працювати у налагоджувальному режимі з кварцовим резонатором на частоту 9,8304 чи 4,9152 МГц.

Якщо тактова частота МК цільової системи відрізняється від зазначених, є можливість подати на час налагодження зовнішній сигнал OSC1 потрібної частоти. Для цього служить генератор на елементах DD2.1 та DD2.1.

Мікросхеми DD4, DD5 МС74НС125 можна замінити вітчизняними аналогами КР1554ЛП8.

література

1. Ремізевич Т. Мікроконтролери для додатків, що вбудовуються. Від загальних підходів до сімейств НС05 та НС08 фірми Motorola. - М: ДОДЕКА, 2000.
2. Кобахідзе Ш. Мікроконтролери для початківців. І не тільки... Засоби розробки та налагодження пристроїв на МК. – Радіо, 2000, № 4, с. 22, 23.

Автор: Д.Панфілов, Т.Ремізевич, А.Архіпов

Дивіться інші статті розділу Мікроконтролери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву Екосистема 802.11ac анонсована 07.03.2012 Збільшення кількості мобільних пристроїв з мережевим підключенням та зростання популярності мультимедійних програм викликають потребу в переході до мереж Wi-Fi з розширеною пропускною здатністю. Цьому вирішила посприяти компанія Qualcomm Atheros, що анонсувала запуск екосистеми 802.11ac Wi-Fi. Портфоліо продуктів Qualcomm з підтримкою 802.11ac націлене на мобільні, домашні та офісні мережі, смартфони, планшети, настільні ПК, ноутбуки, телевізори, маршрутизатори, шлюзи та точки доступу. За задумом Qualcomm, доступність всеосяжного набору рішень має сприяти якнайшвидшому впровадженню стандарту 802.11ac, що описує мережі Wi-Fi з гігабітною швидкістю передачі. Ключовим елементом екосистеми є чіп WCN3680, що реалізує функціональність 1x1 802.11ac Wi-Fi, Bluetooth та FM. Він доповнює 28-нанометрові процесори сімейства Snapdragon і використовуватиметься спільно з процесорами Snapdragon S4 MSM8960 із двома ядрами Krait та S4 APQ8064 із чотирма ядрами Krait. Областью застосування WCN3680 названі мобільні пристрої, такі як планшети та смартфони, так що він поєднує велику пропускну здатність з малим енергоспоживанням. Він розрахований на швидкості до 433 Мбіт/с і на рівні висновків сумісний з чіпом Qualcomm Atheros WCN3660, що підтримує 802.11n, що полегшить розробникам і виробникам міграцію на 802.11ac. Для комп'ютерів, крім WCN3680, призначені рішення із підтримкою двох (QCA9862) і трьох (QCA9860) потоків передачі, що дозволяє отримати швидкість до 1,3 Гбіт/с. Вони знайдуть застосування в планшетах та ноутбуках. Вироби QCA9860 та QCA9862 також орієнтовані на застосування у пристроях побутової електроніки, включаючи телевізори та ігрові консолі. Вони відповідають специфікаціям 802.11ac/a/b/g/n та Bluetooth 4.0/LE. Передбачено як автономну роботу, так і роботу в парі з процесорами Qualcomm та іншими процесорами. На використання у домашньому мережевому обладнанні розраховані моделі QCA9880 3x3 та QCA9882 2x2, а корпоративне обладнання передбачається будувати на моделях QCA9890 3x3 та QCA9892 2x2. Постачання ознайомлювальних зразків усіх перерахованих мікросхем Qualcomm Atheros обіцяє розпочати у другому кварталі 2012 р.

Інші цікаві новини:

▪ Вирішено проблему квантових комп'ютерів

▪ Нова акація

▪ Електрокар заряджається за 30 хвилин

▪ Вчені вдосконалили павутину

▪ Мозок собаки реагує на вираз обличчя господаря

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори струму, напруги, потужності. Добірка статей

▪ стаття Місто, зони підвищеної небезпеки. Заходи безпеки. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чому влада Австрії дозволила сфотографуватися одному жителю на права водія з друшляком на голові? Детальна відповідь

▪ стаття Полин гіркий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Металошукач на транзисторах зі стрілочним індикатором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Несподіваний стрибок пробки. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024