align="justify"> Інтерфейс I 2 C ніяких додаткових пристроїв узгодження не вимагає і підключається безпосередньо до виходів мікроконтролера. До виходу SCL підключена лінія даних SDA, а до виходу OSC - лінія тактирования SCL.
Порт послідовного прийому/передачі даних UART у складі висновків RxD - приймач і TxD - передавач призначений для обміну інформацією з пристроєм, підключеним по інтерфейсу RS485.
Обмін даними в обох інтерфейсах проводиться таким чином: мікроконтролер передає адресу пристрою, потім команду, яка повинна бути виконана пристроєм, після чого або приймаються дані від пристрою, або передаються, залежно від поданої на пристрій команди. Після кінця прийому або передачі даних пристрій переходить в початковий стан.
4. Вибір елементної бази. Розробка принципової схеми пристрою. Розрахунок часових параметрів
Для спрощення побудови пристрої перетворення до мікроконтролера висуваються наступні вимоги:
- наявність апаратної реалізації порту передачі даних по інтерфейсу I 2 C;
- наявність апаратної реалізації порту послідовної передачі даних.
На підставі пред'явлених критеріїв був обраний мікроконтролер Atmega128 виробництва фірми Atmel. Мікросхема є восьмирозрядний мікроконтроллер з чотирма двонаправленими портами. Порти А, В і С використовується як цифрові двонаправлені восьмирозрядних порти введення-виведення даних. Порт D має у своєму складі порт прийому/передачі даних по протоколу I 2 C, а також порт передачі даних в послідовному коді. Перемикання функцій використання висновків портів з основних (цифровий вхід-вихід) на додаткові (переривання, компаратор та інше) проводиться програмно, через спеціалізований регістр управління. Крім того, мікроконтролер має у своєму складі три незалежних таймера з програмним управлінням і вбудований генератор частоти. Робоча частота мікроконтролера 8 МГц. Ємність вбудованого перепрограмувальний ПЗУ становить 1 кб, СОЗУ - 2 кб. Перепрограммація ПЗУ ведеться за допомогою вбудованого інтерфейсу JTAG.
Пристрої узгодження з інтерфейсом RS485 виконані на підставі мікросхеми SN75176B виробництва фірми Texas Instrument.
Контролер шини PCI реалізований мікросхемою PCI2040, що має 16 інформаційних виходів і транслюючої сигнали управління PCI шини. Підключення до шини PCI проводиться згідно використовуваних в Разем контактів. Про наявність даних для передачі підключеним до МК пристроям контролер сигналізує сигналом низького рівня з виходу GPWR, який надходить на вхід РВ2 мікроконтролер. Про готовність до роботи МК сповіщає контролер PCI сигналом низького рівня з виходу РВ3, який надходить на вхід GPRDY. При наявності даних, які повинні бути передані ПК на виході РВ1 встановлюється сигнал низького рівня, який надходить на вхід GPINT контролера.
На підставі розробленої функціональної схеми перетворювача інтерфейсів і використовуючи обрану елементну базу, будується принципова схема пристрою, наведена в додатку В.
Лінії інтерфейсу I 2 C підключені до висновків PD0, PD1 мікроконтролера DD1, що працюють в режимі порту прийому/передачі даних по інтерфейсу I 2 C.
Дуплексний канал передачі даних по протоколу RS485 організований висновками PD2, PD3 мікроконтролера, що працюють в режимі порту прийому/передачі даних в послідовному коді. Управління роботою мікросхеми перетворення DA1 проводиться з виходу РВ0. Сигнал низького рівня на виході PA0 включає мікросхему перетворення в режим прийому даних з лінії інтерфейсу RS - 485, а сигнал високого рівня - включає мікросхему в режим передачі даних в лінію інтерфейсу RS - 485.
Виходи порту GPD контролера РСI підключений до портів РА і РС мікроконтролера, які можуть формувати один 16-тіразрядний порт.
Принцип роботи пристрою.
При включенні і готовності до роботи МК знімає сигнал на виході РВ3.
Якщо надійшов пакет даних від ПК на контролер PCI він знімає сигнал на виводі РВ2 МК. Мікроконтролер, отримавши сигнал низького рівня на вході РВ2 приймає пакет даних на входи портів РА і РМ. З отриманого пакету виділяє адресу пристрою, до якого йде звернення, визначає по якому з інтерфейсів підключено пристрій з цією адресою і видає або через спеціальний регістр I2CTX або через спеціальний регістр TXREG спочатку перший байт - з адресою, потім другий байт - з командою підключеного пристрою. Якщо команда була на видачу даних підключеним пристроєм, то МК або припиняє передачу по інтерфейсу I 2 C або переводить перетворювач інтерфейсу в режим прийому зняттям сигналу на виході РВ0. Після чого очікує надходження даних в спеціальний регістр I2CRX або в спеціальний регістр RXREG. Після отримання даних МК ...
