Thiết kế board giao tiếp - Chương 1

Khi thiết kế, xây dựng ghép nối máy tính, cầnchú ý đặc biệt tới các tín hiệu theo yêu cầu:n Analog/DigitalnDigital: Trạng thái của sự vật, hiện tượng,…format, mức logic,…nAnalog: Áp/dòng, dải đo, độ phân ly, thời giantác động, độ chính xác, độ lặp lại,…giá trị đon Hơn một thiết bị? = bus/mạng hay không?= dùng bit (trường) địa chỉ - tùy từng người
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế board giao tiếp - Chương 1 MÔN HỌC Thiết kế board giao tiếp (Interface Board Design) By Trần Văn Hùng Mechatronics Dept http://www.ntu.edu.vn/ Email: tvh42th@gmail.com Tài liệu tham khảo1. Microprofessors and microcpmputers hardware and softwware, Ronaid J.Tocci, Frank J.Ambrosio, Prentice Hall, 20032. Interfacing Sensors To The Pc, Willis J.Tompkin, Jonh G.webster, Prentice Hall, 19983. Microprocessor Interfacing techniques, R. Zaks & A. Lease, Sybex4. Micro Processor and Interfacing, D. Hall, McGraw Hill;5. Parallel port complete, J.Axelson, LakeViewReseach6. Mastering Serial Communication, P.W.Gofton, Sybex 1 Nội dung chương trình Ch01: Giao thức ghép nối n Ch02: Giao diện bus n Ch03: Giao diện số n Ch04: Giao diện tương tự n Ch05: Vi điều khiển n Ch06: Bàn phím n Các bài toán Thiết kế mạch điều khiển ánh sáng theo chương trình định trước1. Thiết kế mạch trang trí bằng đèn LED2. Thiết kế mạch nhận dạng điểm phục vụ (thêm ít nhất 2IC)3. Thiết kế mạch đo lượng mưa4. Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ không khí5. Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ dung dịch6. Thiết kế mạch đồng hồ điện tử7. Thiết kế mạch tính thời gian cho các môn điền kinh8. Thiết kế bảng quang báo9. Thiết kế mạch khoá điện tử10. Thiết kế mạch điều khiển thiết bị bằng remote11. Kết nối bàn phím máy tính với VXL, hiển thị ký tự lên LCD12. Thiết kế mạch điều khiển Robot chạy theo qũy đạo (sd motor bước)13. Thiết kế mạch điều khiển tốc độ động cơ DC14. Thiết kế mạch điều khiển góc quay của môtơ, ổn tốc cho motor.15. 2 Chương 1: Giao thức ghép nối Tín hiệun Formatn Tốc độ In/Outn Lỗi và kiểm soát lỗin Bộ lệnh và trả lờin Kịch bảnn1.1 Tín hiệu Khi thiết kế, xây dựng ghép nối máy tính, cần chú ý đặc biệt tới các tín hiệu theo yêu cầu: n Analog/Digital Trạng thái của sự vật, hiện tượng,… n Digital: format, mức logic,… Áp/dòng, dải đo, độ phân ly, thời gian n Analog: tác động, độ chính xác, độ lặp lại,… giá trị đo n Hơn một thiết bị? => bus/mạng hay không? => dùng bit (trường) địa chỉ - tùy từng người 11.1 Tín hiệu (tiếp) Nếu dùng bus => Standard bus hay không (ISA, I2C, n USB, … hay các bus trên chuẩn RS485)? IDE và LPT – Mode 0 cables là bus? Tại sao? n Khoảng cách: Xa/gần => Serial, Parallel, có liên n quan đến tốc độ Xa: Daisy chain cho tín hiệu hoặc nguồn cấp… n Các tín hiệu điều khiển trạng thái n Control signals n Status signals n Handshaking sighals n1.1 Tín hiệu (tiếp) Daisy chain n Nối các thiết bị có khoảng cách từ vài đến vài chục m, n output của port (modul) thứ i nố i với input của i+1. Đặc biệt ở các Field Buses, có thể lên tới km n Dùng cho cả tín hiệu \\ và nố i tiếp, nguồn cấp, handshaking,… …… CPU …… IO_0 IO_1 IO_n 21.1 Tín hiệu (tiếp) Tính chất vật lý của tín hiệu: là hàm của thời gian, n mức U/I Direction: In/Out, chú ý về chiều của dòng điện n Voltage/Current/Optical/Wave n Chú ý Input Voltage n Mức điện áp: Mức áp? (TTL, CMOS, …) n Single End (đơn cực) Differrential signal: n Single End signed: n Tín hiệu so với một điện thế chuẩn, thường là GND (0 Volt) n Ví dụ: Các tín hiệu trên bus (data, add, control) n Có n tín hiệu => có ít nhất n+1 dây dẫn n Nhạy cảm với nhiễu, tốc độ thấp hơn so với cùng chuẩn n1.1 Tín hiệu (tiếp) Differential Signal: Tín hiệu vi sai n n tín hiệu => 2*n dây dẫn ở phía thu n (Va – Vb)>100mV=> logic 1, tùy thuộc vào chuẩn được áp dụng n (Va – Vb) logic 0 n Thu: Nếu có hai dây có cùng kích thước, độ dài, trở kháng,… và gần n nhau, thì mọi trên h được loại trừ => chịu được nhiễu rất tốt vì phía thu Uin = k(Va – Vb) => những thành phần giống nhau được loại bỏ n Khoảng cách lớn, tốc độ cao. n IC: SN75176 của TI là ví dụ n Địa chỉ ứng dụng: USB cable, Profibus,… n Đơn cực A Đơn cực C + - B Vc = k(Va – Vb) 31.1 Tín hiệu (tiếp) Khả năng phối hợp tải – dòng điện ra: n ...