о процесу є плата знапаяними на неї датчиками (малюнок 3.2).
Плата складається з трьох датчиків, чиї ніжки підведені до висновків, відповідним формату фізичного інтерфейсу Pmod і інтерфейсу обміну даними I2c . Причому окремо зібрані в один контур 2 датчика (магнітометр і акселлерометр), а датчик температури на другий контур. Зроблено це для відпрацювання роботи інтерфейсу I2c з адресацією і без неї. Інформація по використовуваних датчикам наведена в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Зведена таблиця інформації про використовувані датчикам при формуванні лабораторного макета
ДатчикПроизводительМодельПоддержка інтерфейсовНапряженіе пітаніяТемпературний датчик Dallas SemiconductorDS1624S + I2c 2.7 - 5.5 ВАкселерометр BoschBMA150I2c, SPI 2.16 - 3.6 ВМагнітометр HoneywellHMC5883LI2c, SPI 3.3 В
Використовуваний фізичний інтерфейс Pmod є власною розробкою фірми Digilent Inc. Тому, додаткова плата з датчиками була виконана вручну.
Датчик температури DS1624S + дозволяє вимірювати температуру в межах від - 55 до +125 градусів Цельсія, що відповідає умовам, в яких знаходитиметься апарат в космічному просторі. Він дозволяє проводити вимірювання з точністю до 0.5 градуса, проте при його використання був обраний режим, в якому робота відбувається тільки з цілочисловим значенням свідчень. Графік залежності помилки переданої інформації в залежності від температури пристрою представлений на малюнку 3.3.
Інтерфейс Pmod представляє собою 12-піновий роз'єм (малюнок 3.4) зі стандартним розміром входу, що включає 2 входи для подачі живлення (1,7 на малюнку) , 2 - для заземлення (2,8 на малюнку) і 8 - інформаційних (3-6, 9-12 на малюнку). Він дозволяє працювати з напругою 3.3 В і 5.5 В, що повністю задовольняє умовам використовуваних датчиків. Для використання протоколу I2c задіюються порти 1-4 і 7-10 фізичного інтерфейсу Pmod . Протокол I2c використовує дві шини: S DA - шина даних і SCL -шина тактирования, що відповідає портам 3,9 і 4,10 відповідно.
Для перевірки працездатності всього проекту використовувалося наступне програмне забезпечення: для створення імітаційної моделі, її програмної верифікації, переведення в HDL-код - пакети програм Stateflow, Simulink, HDL-coder системи автоматизованого проектування і розробки Matlab ; для синтезування файлу прошивки ПЛІС, розводки плати - система автоматизованого проектування Xilinx ISE 13.3 ; програматор для ПЛІС - Adept . Загальний вигляд лабораторного макета представлений на малюнку 3.5.
Плата підключається до комп'ютера за допомогою інтерфейсу USB-prog , що істотно спрощує роботу при програмуванні ПЛІС. Файл прошивки записується в ПЗУ отладочной плати, що дозволяє не втрачати інформацію в разі її відключення.
У підсумку, для налагодження програмного HDL -ко...
