8/16/2019 246023 Magnetism

1/36

MICROCONTROLLERE

Privire generală

Petre Ogruţan, septembrie 201

8/16/2019 246023 Magnetism

2/36

Ce este un mi!r"!"ntr"ller#

$n mi!r"!"ntr"ller este un !al!ulat"r pe un singur !%ip, &e&i!at unei apli!aţii' $nPC este mai rapi&, are mem"rie mai mare (i se p"t )a!e mai multe apli!aţii' $nmi!r"!"ntr"ller este mai mi! (i mai ie)tin'

8/16/2019 246023 Magnetism

3/36

1a'*tru!tura$nitatea !entrală e+e!ută instru!ţiunile &inmem"ria pr"gram, pe !are le prime(te prin magistrala &e &ate' *tru!tura

arvar& este p"sibilă (i răsp-n&ită laMC pentru !ă &e regulă instru!ţiunilesunt st"!ate .n mem"ria ROM iar &atele.n !ea R/M'

ie!are MC are un !"ntr"ller &e .ntreruperi(i unele au !"ntr"ller &e M/ !area&mit at-t intrări &in e+teri"r !-t (i &ela m"&ulele interne'

M"&ulele &e I O p"t )i seriale sau paralele'ie!are m"&ul trans)eră &ate !u

e+teri"rul prin interme&iul registrului&e &ate 3R 4' M"&ulul este !"man&at3!"n)igurat4 &e unitatea !entrală prininterme&iul unui registru &e !"men5i3RC4 (i se p"ate !iti starea m"&ulului prin registrul &e stare 3R*4, prin !are se p"t (i !ere .ntreruperi' Registrelem"&ulel"r &e I O p"t )i vă5ute &e $C!a l"!aţii &e mem"rie 3la )amiliaM"t"r"la4 sau !a &isp"5itive &e I O.ntr6un spaţiu &e a&resare separat 3MC*714' e regulă stru!tura &e ba5ă a)amiliei !"nţine anumite inter)eţe!"nsi&erate )"arte imp"rtante 3timer,!anal serial $/RT4 (i linii &e I Ogrupate .n p"rturi paralele &e u5general' Pe stru!tura &e ba5ă se a&augă&i)erite tipuri &e inter)eţe !are .mpartliniile &e I O !u p"rturile paralele &e u5general'

Intrăriie(iri &e

&ate*erialeParalele

BUS INTERN

Unitate centrală

$nitatearitmeti!ă(i l"gi!ă3/L$4

Registreinterne

Memoriepentruprograme

Memoriepentru date

PORT

RRCR*C"ntr"ller &e.ntreruperi

C"ntr"ller M/

8/16/2019 246023 Magnetism

4/36

1b. Structura internă a unuimicrocontroller

8/16/2019 246023 Magnetism

5/36

2'$nitatea !entrală$nitatea !entrală este )"rmată &in /L$ (i un

set &e regi(tri interni, similari un"rl"!aţii &e mem"rie, )"l"siţi pentru

mem"rarea un"r &ate &es )"l"site sau pentru pr"gramarea un"r anumite )un!ţii'i)eritele )amilii &e MC )"l"ses! seturi

&i)erite &e regi(tri' E+istă .nsă !-ţivaregi(tri !"muni8

/ 3/!!umulat"r4 registrul a!umulat"r !are este)"l"sit &ese"ri pentru a st"!a un "peran&(i re5ultatul unei "peraţii aritmeti!e'

I registru &e in&e+, )"l"sit la a&resări in&ire!te'

* registru &e stare, !are !"nţine in&i!at"rii &estare8 Carr9, :er" et!'PC 3Pr"gram C"unter4 este st"!ată a&resa

următ"arei instru!ţiuni &e e+e!utat' upăun RE*ET 3iniţiali5area MC4, registrulPC se .n!ar!ă &intr6" l"!aţie &e mem"rienumită ve!t"r &e reset' /!eastă l"!aţie!"nţine a&resa primei instru!ţiuni &ee+e!utat' upă e+e!uţia a!estei primeinstru!ţiuni, PC se in!rementea5ă'

*P 3*ta!; P"inter4 !"nţine in&i!at"rul &e stivă'*tiva este " mem"rie &e tip LI O, .n !areultimul "!tet st"!at este primul s!"s &inmem"rie' C"nţinutul a!estui registrustabile(te a&resa &in mem"rie un&e este&e)inită stiva'

Magistrala &e instru!ţiuni pentru sisteme !uar%ite!tura arvar&

/L$

Magistrală internă

Registru &e stare

/!umulat"r 3CI*C4Registre generale 3RI*C4

In&i!at"r &e stivă

R/M3mem"ria &e&ate4

ROM PROM EPROM3mem"ria pr"gram4

Pr"gram C"unter

e!"&i)i!areinstru!ţiuni

UC

8/16/2019 246023 Magnetism

6/36

8/16/2019 246023 Magnetism

7/36

'Mem"ria internă Tipuri de memoriiMem"ria ROM 3Rea& Onl9 Mem"r94 este !ea mai ie)tină (i simplă mem"rie (i se )"l"se(te la st"!area pr"gramel"

)a5a &e )abri!aţie' $nitatea !entrală p"ate !iti in)"rmaţiile, &ar nu le p"ate m"&i)i!a'Mem"ria PROM 3Pr"grammable Rea& Onl9 Mem"r94 este similară !u mem"ria ROM, &ar ea se p"ate pr"gram

!ătre utili5at"r' upă p"sibilităţile &e (tergere, a!eastă mem"rie p"ate )i &e mai multe )eluri8A OTP 3One Time Pr"grammable, PROM4 nu se p"ate (terge sau repr"grama' Preţul unui MC !u OTP

mi!, vite5a este bună, &ar apli!aţiile sunt lipsite &e )le+ibilitate'A Mem"ria EEPROM 3Ele!tri!all9 Erasable Pr"grammable Rea& Onl9 Mem"r94 p"ate )i (tearsă ele!tr

!ătre unitatea !entrală, .n timpul )un!ţi"nării' Btergerea este sele!tivă, iar pentru re.ns!riere trebuie )ă!umai mulţi pa(i' Mem"ria este lentă (i numărul &e (tergeri s!rieri este limitat 3tipi! 100004'

A Mem"ria L/* EPROM este " s"luţie mai bună pentru !ă p"ate st"!a !antităţi mai mari &e &ate, emai rapi&ă &ar permite mai puţine (tergeri (i re.ns!rieri'Mem"ria R/M 3Ran&"m /!!ess Mem"r94 este " mem"rie v"latilă !are p"ate )i !itită sau s!risă &e unitatea !entrală

L"!aţiile &in R/M p"t )i a!!esibile .n "ri!e "r&ine' Pe !%ip, mem"ria R/M "!upă mult l"! (i impli!it !"sturile&e implementare sunt mari' e a!eea un MC in!lu&e &e "bi!ei puţin R/M' Mem"rie R/M stati! alimentată &e baterie se )"l"se(te pentru st"!area nev"latilă a !antităţil"r mari &e &ate, la " vite5ă &e a!!es mare (i !u un nunelimitat &e (tergeri (i re.ns!rieri'

Observaţii6*t"!area pr"gramel"r .n mem"rii nev"latile permite !a MC să )ie pr"gramat )ără a )i s!"s &in !ir!uitul .n !ar

)un!ţi"nea5ă 3 iel& Pr"gramming Repr"gramming4'6Pr"&u!ăt"rii re!"man&ă !a la pr"&u!ţii &e v"lum mare să se )"l"seas!ă mem"ria ROM, !are se .ns!rie la )abri!ant

mas!ă, la pr"&u!ţii &e v"lum mi! să se )"l"seas!ă mem"ria OTP 3PROM4 iar pentru pr"t"tipuri să se )"l"seamem"ria EPROM'

6$nele )amilii &e MC tratea5ă spaţiul &e intrare ie(ire !a (i mem"ria, iar altele au spaţii &i)erite &e a&resare mem"rie (i spaţiul I O' Tratarea unitară a a!est"r spaţii are avanta ul simplităţii &ar limitea5ă numărul &e &e mem"rie a&resate' Tratarea unitară este usti)i!ată &e asemănările e+istente .ntre st"!area unui bit .n mesau .ntr6un lat!% &e I O'

8/16/2019 246023 Magnetism

8/36

7'$n bit &e mem"rie (i un bit &e I O

$n bit &e in)"rmaţie se p"ate s!rie !iti .nmem"rie !a .n )igura &e sus, !elula &emem"rie )iin& repre5entată sub )"rma unui bistabil ' Prin gesti"narea !u a!elea(isemnale &e !"man&ă se p"t !iti s!rie &ate&in p"rturile &e I O

*tarea internă a MC (i !"ntr"lul MC sereali5ea5ă t"t prin intrări ie(iri &e &ate !a.n )igura &e sus, &ar semnalele nu sunts!"ase .n e+teri"r !i !"man&ă )un!ţiiinterne .n MC' Citirea stăril"r (i !"ntr"lulMC se )a! prin interme&iul regi(tril"rinterni &e stare (i !"ntr"l' $n e+emplu &eregistru &e !"ntr"l este registrul !are

!"man&ă sensul trans)erului la p"rturile &eI O' O linie &intr6un p"rt este &e ie(ire &a!ă bitul !"respun5ăt"r &in registrul &e &ire!ţieeste 1' O linie &e intrare ie(ire !u sensul!"ntr"lat &e " linie a registrului &e &ire!ţieeste &ată .n )igura &e "s'

D

C D

=it &e&ate

RITE

Bit dedirecţie

IntrareIe(ire&igitalăriver

RE/

=it &e&ate

=u))er

D

C D

=it &e&ate

RITE

RE/

8/16/2019 246023 Magnetism

9/36

?'Timer Ta!tul pentru timer p"ate )i ales ta!tul sistem

sau un ta!t &e la un pin e+tern' Ta!tul p"ate )i &ivi5at &e un număr pr"gramabil &e "ri !u un numărăt"r &e pres!alare 3timer &e pres!alare4'C"man&a )un!ţi"nării timerului se )a!e!u un registru &e !"ntr"l (i stare'

Timerul este )"rmat &in < m"&ule, a !ăr"r!ara!teristi!ă este numărul &e biţi8

6numărăt"r 3timer46registru &e .n!ăr!are6registru &e !aptură

M"&urile &e lu!ru sunt următ"arele86m"& numărăt"r, .n !are Timerul numără

ta!tul &e la intrare (i la &epă(ire .ns!rieun bit .n registrul &e stare sau se p"ate!ere " .ntrerupere' a!ă ta!tul estee+tern .nseamnă !ă se )a!e " numărare aevenimentel"r e+terne' e regulă)r"ntul a!tiv se p"ate pr"grama, a&i!ă săse )a!ă " in!rementare a numărăt"ruluila )r"nt p"5itiv sau negativ'

6m"& !aptură, .n !are un pin e+teri"r p"ate!"man&a "prirea timerului (i .n!ăr!areaval"rii la !are a a uns .n registrul &e.n!ăr!are' /!est m"& p"ate )i )"l"sit pentru măsurarea unei peri"a&e &e timp'

Timer 0

/legereta!t

Ta!tsistem3intern4

Ta!t &e laun pine+tern

Pres!alare

Ta!t )ără pres!alare sau!u pres!alare

=it sele!ţie ta!t =iţi sele!ţie pres!alare *ele!ţie pres!alareREGISTRU DE CONTRO !I ST"RE

M"& &e lu!ru epă(ire

Numărăt"r @61? biţi

Registru &e !aptură

Registru &e .n!ăr!are

Magistrală internă

Pin &e !aptură &in e+teri"r

Cerere de întrerupere

8/16/2019 246023 Magnetism

10/36

F'Ceas &e gar&ă 3 at!% "g4

Ceasul &e gar&ă este un timer !are p"ate )i pr"gramat să numere un ta!t !are pr"vine &e la un registru &e pres!alare' a!ă numărăt"rul a unge la !apăt, semnalul &e &epă(ire &e!lan(ea5ă un RE*ET al !ir!uitului'Este sar!ina pr"gramat"rului să s!rie .n registrul &e !"ntr"l un !uv-nt !are va reiniţiali5a numărăt"rul' Gn!a5ul .n !are MC nu mai este sub !"ntr"lul pr"gramului, el va )i resetat &e !ătre !easul &e gar&ă

Registru &e pres!alare

Numărăt"r RESET

Registru &e !"ntr"l

CLR

8/16/2019 246023 Magnetism

11/36

@'Henerat"r P M

M"&ulaţia impulsuril"r .n lăţime 3Pulse i&t% M"&ulati"n4 are multe apli!aţii, mai ales .n !"man&a m"t"arel"r&e !urent !"ntinuu sau a sursel"r &e alimentare' in a!est m"tiv, unele MC in!lu& .n stru!tura l"r unm"&ulat"r P M !a inter)aţă &istin!tă' $n semnal P M arată !a .n )igura &e sus, st-nga'

$n !anal P M este repre5entat .n )igura &e sus, &reapta' re!venţa &e repetiţie este pr"gramată !u un registru&e pres!alare !are generea5ă un !eas pentru un numărăt"r &e @ 1? biţi' C"nţinutul numărăt"rului este!"mparat !u !el al registrului P M, &a!ă este mai mare ie(irea P M este LO , &a!ă este mai mi! sauegal P M este IH ' a!t"rul &e umplere p"ate )i ast)el m"&i)i!at .ntre 0 (i 277 277'

T1

T2

a!t"rul &e umplereeste T2 T1 =$* INTERN

Registru &e pres!alareRegistru P M

C"mparat"r pe @ biţiP M

Numărăt"r

8/16/2019 246023 Magnetism

12/36

'P"rt serial asin!r"n

/!est p"rt este numit $/RT 3$niversal /s9n!r"n"usRe!eiver Transmitter4, iar M"t"r"la .l nume(te pentru MC pr"prii p"rt *CI 3*erialC"mmuni!ati"ns Inter)a!e4'

Cara!terele seriale sunt transmise sau re!epţi"nate serial

.n registrele &e transmisie sau re!epţie' La re!epţiaunui !ara!ter, a!esta se .n!ar!ă .n bu))erul &ere!epţie (i se !ere " .ntrerupere' La emisie, un!ara!ter se intr"&u!e .n bu))erul &e transmisie &eun&e este tre!ut .n registrul &e &eplasare (i setransmite serial, !er-n&u6se (i " .ntrerupere' Ceasul p"ate )i sele!tat intern sau e+tern' a!ă este sele!tatintern, el se )"rmea5ă &in ta!tul sistemului !u "&ivi5are printr6un numărăt"r &e 1? biţi 3pres!alare4(i ap"i un numărăt"r &e 11 biţi' C"man&a $*/RTse reali5ea5ă !u un registru &e stare (i !"ntr"l

Magistrala internă

Registru &e&eplasare lare!epţie

Registru &e&eplasare latransmisie

Cereri de întrerupere cătreUC

=u))er &ere!epţie

=u))er &etransmisie

Registru &e pres!alare

Rata =au&

T+ R+

8/16/2019 246023 Magnetism

13/36

10'P"rt serial sin!r"n *PI

Cu p"rtul *PI 3Serial Peripheral Interface se p"ate reali5a " !"muni!aţie sin!r"nă simplă, )"l"sită &e regulă pentru a trans)&ate .ntre !ir!uite pe a!eea(i pla!ă !u MC' $n trans)er bi&ire!ţi"nal ne!esită < pini, unul &intre ei )iin& al"!at !eastransmisie generat &e masterul *PI' Cu *PI se p"t reali5a trans)eruri (i .ntre MC' Trans)erurile p"t )i )ull &uple+'

Numai un master *PI p"ate iniţia un trans)er' Masterul s!rie un "!tet .n registrul &e transmisie *PI &e un&ele &atele meregistru &e &eplasare !are le seriali5ea5ă (i le transmite !u !easul &e transmisie' Transmisia se termină &upă @ ta!&atele intră .n registrul &e &eplasare !u ta!tul &e re!epţie, a!ela(i !u !el &e transmisie' C-n& au intrat @ biţi, !ara!.n registrul &e &ate' Pentru a se evita er"rile &e vite5ă 3sau &e supras!riere43Overrun4 trebuie !a "!tetul &in regissă )ie !itit .nainte !a un alt "!tet să )ie transmis &in registrul &e &eplasare'

Pinii au următ"area semni)i!aţie86*CJ 3*erial Cl"!;4 este ie(ire &e ta!t pentru sin!r"ni5areK6MO*I 3Master Output *lave Input4 este ie(irea serială pentru M/*TERK6MI*O 3Master Input *lave Output4 este intrarea serială pentru M/*TERK6 ** 3*lave *ele!t4 sele!tea5ă !ir!uitul *L/>E (i pr"te ea5ă MC &a!ă &"uă !ir!uite sunt master' /!est semnal a!tiv &e5a!

la !elălalt p"rt *PI m"&ul master'

MCmaster SPI MISO MOSI SCK /SS

Port I#O 0 1 2

** *CJ MO*I MI*O

MC sla$e

** *CJ MO*I MI*O

MC sla$e

1

8/16/2019 246023 Magnetism

14/36

11'Inter)aţa C/N 3C"ntr"ller /rea Net "r;4Pr"t"!"lul C/N a )"st &e)init &e

=O*C .n 1 1 pentru utili5area pe " magistrală la aut"turisme,un&e să .n&eplineas!ă !"n&iţiispe!i)i!e8 pr"!esare .n timp real,)iabilitate .ntr6un me&iu perturbat(i preţ mi!'

La transmisia C/N &atele sunt!"&i)i!ate pentru a )i trimise pelinie .n !"& NR:, iar la )ie!are

grup !"nse!utiv &e 7 biţi !ua!eea(i val"are l"gi!ă seintr"&u!e un bit 3&e!i " tran5iţie4!are se e+trage la &e!"&i)i!are' Nivelele pe linie sunt numite&"minant 304 (i re!esiv 314'

Trans)erul &e &ate prin C/N se )a!e !u!a&re 3bl"!uri &e &ate4 !are sunt!itite &e t"ate &isp"5itivele

!uplate la C/N &ar sunt reţinute&e a!estea &"ar a!elea !are !"nţina&resa &isp"5itivului'

Registre&e!"man&ă,stare (i&ate

Cir!uit pt' !"man&ainter)eţei

*eriali5are&eseriali5are

Hesti"nareaer"ril"r

Trans%ei$erHenerare CRC

Registre &e &eplasare

MagistralaC"N

Tx

x

! "# $!cc/2%

T+EN

M$

a;eup >RE

Inserare 3re!un"a(tere a&resă4

Intr"&u!erea biţil"r &esin!r"ni5are

Magistralainternă

ie!are &isp"5itiv C/N re!epţi"nea5ă t"ate !a&rele (i &ispune &e un )iltru &e a!!eptanţă !are sele!tea5ă !a&rul !u a&resa p&isp"5itivului' .n !"n)iguraţie se p"t a&ăuga n"i &isp"5itive, !u a&resă pr"prie, )ără ni!i un e)"rt' a!ă !a&rul re!epţi"nat este t"ate &isp"5itivele C/N trimit un !a&ru &e !"ntr"l !are in&i!ă " er"are' ie!are !a&ru er"nat in!rementea5ă .n &isp"5itiv un num&e er"ri 3!are este &e!rementat &e !a&rele vali&e4' $n număr &e er"ri mai mare &e " anumită limită pr"&u!e &e!uplarea &isp"la magistrala C/N

8/16/2019 246023 Magnetism

15/36

12' C"nvert"rul /Cir!uitul anal"gi! &e intrare !"nstă .ntr6un multiple+"r anal"gi! (i un !"nvert"r / &e @610612 biţi !u apr"+imaţii su!!esive 3sunt

MC !u !"nvert"r !u integrare, COP@4' Tensiunea &e re)erinţă pentru !"nvert"r (i masa anal"gi!ă sunt !"ne!tate prin pini speC"nvert"rul este !"ntr"lat &e registrul &e !"ntr"l, !are sele!tea5ă (i !analul &e !"nversie' Terminarea !"nversiei este semnali5aun bit /CJ t"t .n registrul &e !"ntr"l, iar re5ultatul !"nversiei este st"!at .n registrul &e &ate' O !"nversie p"ate )i &e!lan(ată )eluri8

6start .n "perare n"rmală (i reintrare .n "perare n"rmalăK6start .n "perare n"rmală ap"i intrare .n m"& ina!tiv 3I&le4K6intrare .n m"& ina!tiv (i &e!lan(area unei !"nversii &in e+teri"r printr6un pin e+teri"r'

e regulă m"&ul &e !"nversie p"ate )i86!"nversie singulară

6!"nversie !"ntinuăMultiple+"ranal"gi! C"nvert"r /nal"g

igital

Registru &e !"ntr"l Registru &e &ate

=$* INTERN

&ecl'c(n)ersie

*ele!ţie

!anal*T/RT /CJ ate

/ C0/ C1/ C2/ C<

Cu registrul &e !"ntr"l se p"ate pr"grama8

6sele!ţia !analului anal"gi!&"rit &e la intrare la !"nvert"rul / K

6se p"ate pr"grama !a "!"nversie să )ie &e!lan(ată &e pinule+tern K

6se p"ate &e!lan(a "!"nversieK6!"nţine un bit !are

semnalea5ă !ă s6a terminat!"nversia, !are p"ate s"li!ita "!erere &e .ntrerupereK

8/16/2019 246023 Magnetism

16/36

1

8/16/2019 246023 Magnetism

17/36

1 . Sisteme de protecţie (i economie de ener+ie

>e!%ile MC se alimentau &e la 7> (i masă' N"ile te%n"l"gii au permis "bţinerea !ir!uitel"r L> 3L" >"ltage4 !are salimentea5ă !u

8/16/2019 246023 Magnetism

18/36

17' Criteriile pentru alegerea unui MC *!"pul prin!ipal al alegerii unui MC este "bţinerea !alităţii &"rite !u un !"st !-t mai mi!' Calităţile &"rite .nseamnă per)"rmanţ

)iabilitate, !alităţi EMC 3&e !"mpatibilitate ele!tr"magneti!ă !u me&iul4, iar !"stul t"tal in!lu&e !"sturile !er!etării, !"nstru!ţitestării, reparării pr"&usului'

1.Posibilitatea folosirii n aplicaţia dată6este su)i!ient un MC sau este nev"ie &e !ir!uite

suplimentare6liniile &e I O sunt su)i!iente 3un număr prea mi!

.nseamnă !ă apli!aţia nu se p"ate )a!e !u a!est MC, iar unnumăr prea mare .nseamnă un !"st e+!esiv4

6e+istă t"ate inter)eţele s"li!itate &e apli!aţie8 I Oserial, !"nvert"are / , / (i nu e+istă inter)eţe .n plus

6e+istă !apa!itatea &e mem"rare su)i!ientă8R/M,ROM

6MC are vite5a su)i!ientă pentru a!eastă apli!aţie,se veri)i!ă timpul ne!esar rulării pr"gramului !are trebuiesă )ie mai mi! &e!-t intervalul &e timp .n !are trebuie sărea!ţi"ne5e MC

6alimentarea MC p"ate )i )ă!ută &in apli!aţie 3este p"sibil !a apli!aţia să )ie p"rtabilă, atun!i este nev"ie &e unMC !are să )un!ţi"ne5e la

6preţul a!estui MC este bun 3a!!eptabil4 pentruapli!aţia respe!tivă

".&isponibiltatea ,!6trebuie să )ie &isp"nibil .n !antităţi su)i!iente6trebuie să )ie .n pr"&u!ţia a!tuală, &ar (i .n viit"r

pentru p"sibilitatea apr"vi5i"nării .n viit"r 6&isp"nibilitatea un"r a!!es"rii 3!"nvert"are / ,

/, alimentat"are et!

2.&isponibilitatea suportului de de3voltare6asambl"are6!"mpilat"are6&ebuggere6m"&ule &e evaluare6emulat"are .n !ir!uit

6anali5"are l"gi!e.')utor din partea constructorului6&"!umentaţie te%ni!ă6buletine &e apli!aţii6rap"arte &espre prbleme &e )un!ţi"nare6s")t are &e utili5are6&a!ă MC este )"l"sit (i &e alţii, atun!i sunt )"rmate

grupuri &e lu!ru !are p"t ")eri a ut"r 4.Serio3itatea constructorului

6&a!ă !"mpetenţa lui este &em"nstrată6stabilitate (i )iabilitatea MC reali5ate6vite5a &e livrare6număr &e ani !a (i !"nstru!t"r (i re5ultate )inan!iare

8/16/2019 246023 Magnetism

19/36

1?' Pr"ie!tarea sistemel"r !u MC .n ve&erea

siguranţei .n e+pl"atare P"t apare 2 !ateg"rii &e pr"bleme8 apli!aţia p"ate genera perturbaţii 3!"n&use sau ra&iate4 sau p"ate )i sus!epti perturbaţii 3!"n&use sau ra&iate4' es!"perirea un"rprobleme de E,I 3Ele!tr"magneti! Inter)eren!e4 .n timpul pr"&u!ţiei apli!aţiei p"ate )i !"stisit"r &e"are!e s6ar putea !a să )ie ne!esară repr"ie!tarea apli!aţiei, &e a!eea ne!esar să se proiecte3e n vederea E,! 3Ele!tr"magneti! C"mpatibilit94'Perturbaţiile sunt generate &arm"ni!ile semnalel"r &igitale &in !ir!uit' Ele p"t )i ra&iate &e bu!lele &e !abla !are se !"mp"rtă !a (i antensunt !"n&use spre sursa &e alimentare' Ori!e !ale in&u!tivă sau !apa!itivă pe traseul a!est"r arm"ni!i p pr"v"!a v-r)uri &e tensiune sau !ă&eri &e tensiune'

Prin met"&ele &epro+ramare defensivă se p"ate .mbunătăţi mult siguranţa .n )un!ţi"nare, )ără ni!i un %ar& asuplimentar' C-teva &in !ele mai e)i!iente met"&e sunt8

6re.n!ăr!area peri"&i!ă a registrel"r !are !"man&ă pinii &e I O (i a !el"r mai imp"rtante registre' Pinii &e Ilegătura MC !u e+teri"rul, &e a!eea ei sunt supu(i perturbaţiil"r' Rea&u!erea l"r la nivele !"re!te mi!("re pr"babilitatea !a " perturbaţie să se pr"page .n !ir!uit'

6!itirea repetată a semnalel"r &e intrare mi!("rea5ă ris!ul unei !itiri gre(ite' e e+emplu !itirea unui pin !are este lla " tastă &e < "ri la r-n& la intervalul &e timp n"rmal pentru < !itiri su!!esive, &a!ă s6a !itit a!eea(i vaelimină p"sibilitatea unei perturbaţii'

6&a!ă e+istă l"!aţii .n R/M ne)"l"site, &upă )ie!are etapă &e rulare a pr"gramului se s!rie un bit .n R/M'' Gnainrularea unei rutine !riti!e se veri)i!ă val"area st"!ată .n R/M (i rutina se e+e!ută &"ar .n !a5ul .n !are val"are&in R/M este !"re!tă'

6&a!ă .ntr6" apli!aţie e+istă mem"rie ne)"l"sită, a!easta se umple !u instru!ţiuni &e salt .ntr6un l"! !un"s!ut pentruun salt neprevă5ut .n mem"rie &at"rat unei perturbaţii să )ie anulat &e saltul .n l"!ul !un"s!ut, !u " anumită pr"babilitate'

8/16/2019 246023 Magnetism

20/36

E+emple &e sisteme !u MC reali5ate la pr"ie!t

8/16/2019 246023 Magnetism

21/36

E+emple &e sisteme !u MC reali5ate la pr"ie!t

8/16/2019 246023 Magnetism

22/36

Me&iu &e &e5v"ltare pentru MC* 71

ran;lin *")t are

8/16/2019 246023 Magnetism

23/36

E+emplu &e pr"gramare MC* 71

ORH @000%n"p

m"v P0, 0 %n"pm"v P0, 00%en&

8/16/2019 246023 Magnetism

24/36

Me&iu &e &e5v"ltare pentru /TMEL RI*C

/>R *T$ IO

8/16/2019 246023 Magnetism

25/36

Me&iu &e&e5v"ltare pentru PIC

MPL/=

8/16/2019 246023 Magnetism

26/36

/r&uin"Cel mai simplu &e !"nstruit un sistem pe ba5ă &e mi!r"!"ntr"ller este !u

prin utili5area m"&ulel"r /r&uin"' E+istă &"i mari )urni5"ri8'r"b")un'r"'teguna'r"

*e p"t !umpăra " mare &iversitate &e sisteme &e &e5v"ltare, tra&u!t"ri (ielemente &e e+e!uţie'

"uă e+emple &e sisteme&e &e5v"ltare8/r&uin" Le"nar&"3st-nga4 !u /TMega

8/16/2019 246023 Magnetism

27/36

*en5"ri &e la /r&uin"Sen3orul de distanţă cu ultrasunete C6*R0 este un sen5"r &e &istanţă )ără !"nta!t !are )un!ţi"nea5ă pe prin!ipiul

e!"l"!aţiei'Sen3or analo+ temperatură cu cablu sen3or 2 pini $n sen5"r anal"g &e temperatură !u !ablu < pini 3mamă6mamă4

pentru !"ne!tarea la un sens"r s%iel&' /!esta este un sen5"r simplu &e temperatură !u pre!i5ie me&ie' Sen3or de lumină5 $n sen5"r anal"g &e lumină' Sen3or di+ital de temperatură T,P16". /!esta este un brea;"ut pentru sen5"rul &igital &e temperatură TMP102 la

8/16/2019 246023 Magnetism

28/36

*en5"ri &e la /r&uin"Sen3or non9inva3iv curent 26'. /!est sen5"r n"n6inva5iv &e !urent p"ate )i prins .n

urul unui !ablu &e alimentare pentru a a)la !e !urent tre!e prin a!esta' *en5"rul se!"mp"rtă !a un in&u!t"r si măsur-n& !-mpul magneti! generat &e tre!erea!urentului prin !ablul măsurat' Puteti !al!ula !e !urent tre!e prin !"n&u!t"r !itin&val"area !urentului in&us .n m"&ul'

,odul sen3or fum (i +a3e periculoase ,:9" cu cablu sen3or 2 pini. $n m"&ul

sen3or de fum (i de +a3e periculoase 8 HPL, pr"pan, %i&r"gen, al!""l, ga5 metan(i )um' *en5"rul este !"mer!iali5at .mpreună !u un !ablu !u trei )ire mamă6mamă pentru !"ne!tarea m"&ulului la un s%iel& sen5"r'

Sen3or de presiune barometrică %,P604. /!easta este " pla!ă simplă !e !"nţinesen5"rul &e presiune bar"metri!ă =MP0@7 &e .naltă pre!i5ie (i putere mi!ă'=MP0@7 ")eră " pla ă &e măsurare &e la

8/16/2019 246023 Magnetism

29/36

M"&ule &e !"muni!aţie /r&uin"

,odul Ethernet E>!"0?-6. $n m"&ul Et%ernet &e sine stătăt"r &e &imensiuni )"arte re&use',odul %luetooth serial master9slave %!6 . $n m"&ul =luet""t% &e &imensiuni re&use pentru

!"muni!a ii seriale' M"&ulul trebuie alimentat la ' M"&ul &e lu!ru 3master slave4 p"ate )i !"muț&in s")t are'

,odul US% !8274%. /!esta este un m"&ul $*= *PI la 7> !are permite !"ne!tarea "ri!ărui &isp"5itiv &e

st"!are $*= la pla!a &umneav"astră /r&uin"' irm are6ul !%ipset6ului sup"rtă nativ /T

8/16/2019 246023 Magnetism

30/36

M"&ule /r&uin"Shield *!& A tastatură. $n s%iel& !are !"nţine at-t un a)i(a LC m"n"!r"m 1?+2 !ara!tere !-t (i un set &e (ase

but"ane 3&intre !are unul este reset4' $til pentru &e5v"ltare, .ntru!-t permite inter)aţarea simplă !u pla!a &e&e5v"ltare'

Shield Ethernet $4166. /!esta este un s%iel& Et%ernet !"mpatibil !u /r&uin" uemilan"ve 31?@ sau

8/16/2019 246023 Magnetism

31/36

E+emplu &e apli!aţie !u /r&uin"

C"man&a unui m"t"r pas !u pas$oid loop&'!##rotate a spe%i(% num)er o*

degreesrotateDeg&+,-. /'0dela1&/---'0rotateDeg&2+,-. -3/'0 ##re$ersedela1&/---'0##rotate a spe%i(% num)er o*

mi%rosteps &4 mi%rosteps perstep'

##a 5-- step stepper 6ould ta7e

/,-- mi%ro steps *or one *ull##re$olutionrotate&/,--. -38'0dela1&/---'0rotate&2/,--. -358'0 ##re$ersedela1&/---'09

8/16/2019 246023 Magnetism

32/36

Pr"ie!t &e &ipl"mă !u /r&uin"

*istem m"bil e!%ipat !u un sen5"r &e ga5, un m"&ul /r&uin" !u mi!r"!"ntr"ller,&rivere pentru m"t"are &e !urent !"ntinuu (i m"&ul =luet""t%' C"man&a &e la&istanţă se )a!e !u un tele)"n m"bil, inter)aţa gra)i!ă a pr"gramului )iin&arătată .n &reapta'

8/16/2019 246023 Magnetism

33/36

C-t este &e greu &e !"nstruit un m"&ul !u

mi!r"!"ntr"ller#

8/16/2019 246023 Magnetism

34/36

Cum a unge pr"gramul s!ris pe PC .n

mi!r"!"ntr"ller#

8/16/2019 246023 Magnetism

35/36

La s)-r(it puneţi !e aţi )ă!ut .ntr6" !ar!asă

8/16/2019 246023 Magnetism

36/36