Документация по отладочной плате. Лабораторная работа 1 Демонстрационно-отладочная плата для микроконтроллера 1986ВЕ93у общие сведения об отладочной плате

Лабораторная работа №1

Демонстрационно-отладочная плата для микроконтроллера 1986ВЕ93У

1. 
   Общие сведения об отладочной плате
   

Демонстрационно-отладочная плата предназначена для:

• 
  демонстрации функционирования и оценки производительности микроконтроллера 1986ВЕ93У и его основных периферийных модулей;
  
• 
  демонстрации функционирования интерфейсных микросхем CAN и COM (RS-232) интерфейсов;
  
• 
  отладки собственных проектов с применением, установленных на плате блоков;
  
• 
  программирования памяти программ микроконтроллеров 1986ВЕ93У.
  

Для программирования памяти программ микроконтроллеров 1986ВЕ93У применяется

внешний внутрисхемный программатор ULINK2 (Keil) или JEM-ARM-V2(Phyton).

Питание платы осуществляется от адаптера постоянного тока напряжением 5 вольт или от шины USB.

2. 
   Техническое описание отладочной платы
   

Основные характеристики микроконтроллера 1986ВЕ93У





Рис. . Микроконтроллер 1986ВЕ93У

Характеристики микроконтроллера 1986ВЕ93У:

Ядро:

• 
  ARM 32-битное RISC-ядро Cortex™-M3 ревизии 2.0, тактовая частота до 80 МГц, производительность 1.25 DMIPS/МГц (Dhrystone 2.1) при нулевой задержке памяти.
  

Память:

• 
  встроенная энергонезависимая Flash-память программ размером 128 Кбайт;
  
• 
  встроенное ОЗУ размером 32 Кбайт.
  

Питание:

• 
  внешнее питания 2,2 ÷ 3,6 В;
  
• 
  встроенный регулируемый стабилизатор напряжения на 1,8 В для питания ядра.
  

Аналоговые модули:

• 
  два 12-разрядных АЦП, 4 канала;
  
• 
  температурный датчик;
  
• 
  двухканальный 12-разрядный ЦАП;
  
• 
  встроенный компаратор, 2 входа.
  

Периферия:

• 
  контроллер USB интерфейса с функциями работы Device и Host;
  
• 
  контроллеры интерфейсов: UART – 2шт., SPI – 1шт., CAN - 2шт.;
  
• 
  три 16-разрядных таймер-счетчика с функциями ШИМ и регистрации событий;
  
• 
  30 пользовательских линий ввода-вывода.
  

Состав платы

Внешний вид платы представлен на ри.2.



Рис.2. Внешний вид отладочной платы

Компоненты, установленные на отладочной плате, показаны на рис.3.



Рис.3. Компоненты отладочной платы

№ на рис. 3	Описание компонентов платы
	Контактная площадка для микроконтроллера 1986ВЕ93У. Микроконтроллер должен быть установлен в спутник-держатель
	Разъем Х25 портов A,E,F микроконтроллера
	Разъем для карты памяти microSD
	Переключатели выбора режима загрузки
	Разъем USB-B
	Подстроечный резистор 1кОм на 2-м канале АЦП
	Разъем BNC внешнего сигнала на 2-м канале АЦП
	Разъем BNC внешнего сигнала на 1-м входе компаратора
	Разъем BNC выхода ЦАП1
	Разъем Audio 3.5мм выхода ЦАП1 через звуковой усилитель MC34119L (установлен на оборотной стороне)
	ЖК индикатор 128х64
	Кнопка RESET
	Кнопки UP, DOWN, LEFT, RIGHT, SELECT
	Разъем питания 5В
	Фильтр питания
	Разъем RS-232
	Разъем CAN
	Приемо-передатчик RS-232 ADM3232EARN (установлен на оборотной стороне)
	Приемо-передатчик CAN ATA6660 (установлен на оборотной стороне)
	Набор светодиодов на порту F
	Разъемы отладки JTAG-А и JTAG-B
	Разъем Х24 портов B,C,D микроконтроллера

Принципиальная схема платы:



Подключение портов микроконтроллера к периферийным элементам платы:

• 
  Набор светодиодов (См. №20, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	Светодиоды
PF0	44	Светодиод VD2
PF1	45	Светодиод VD3

• 
  Кнопки UP, DOWN, LEFT, RIGHT, SELECT (См. №13, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	Кнопки
PD0	17	Кнопка UP
PD1	18	Кнопка DOWN
PE3	10	Кнопка LEFT
PE6	6	Кнопка RIGHT
PC0	23	Кнопка SELECT

• 
  ЖК индикатор 128х64 (См. №11, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	Вывод индикатора (№ вывода)
PA0	41	Вывод DB0 (4)
PA1	40	Вывод DB1 (5)
PA2	39	Вывод DB2 (6)
PA3	38	Вывод DB3 (7)
PA4	37	Вывод DB4 (8)
PA5	36	Вывод DB5 (9)
PA6	35	Вывод DB6 (10)
PA7	34	Вывод DB7 (11)
PF0	44	Вывод E1 (12)
PF1	45	Вывод E2 (13)
PF2	46	Вывод RES (14)
PF3	47	Вывод R/W (15)
PF4	48	Вывод A0 (16)
PD3	20	Вывод E (17)

• 
  Разъем для карты памяти microSD (См. №3, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	Вывод microSD (№ вывода)
PF0	44	Вывод CMD (3)
PF1	45	Вывод CLK (5)
PF2	46	Вывод CD/DAT3 (2)
PF3	47	Вывод DAT0 (7)

• 
  Разъем BNC внешнего сигнала на 2-м канале АЦП (См. №7, рис.3):
  

  Порт МК	№ вывода МК
  PD2	19

• 
  Разъем BNC внешнего сигнала на 1-м входе компаратора (См. №8, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК
PE2	11

• 
  Разъем BNC выхода ЦАП1 (См. №9, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК
PE0	14

• 
  Разъем Audio 3.5мм выхода ЦАП1 через звуковой усилитель MC34119L (См. №10, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК
PE0	14

• 
  Разъем RS-232С через приемо-передатчик RS-232 ADM3232EARN (См. №16, 18, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	Вывод ADM3232EARN (№ вывода)
PB5	18	Вывод TD1 (11)
PB6	19	Вывод RQ1 (12)

№ контакта разъема RS-232С	Вывод ADM3232EARN (№ вывода)
2(TXD)	Вывод RD1 (13)
3(RXD)	Вывод TQ1 (14)

• 
  Разъем CAN через приемо-передатчик CAN ATA6660 (См. №17, 19, рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	Вывод ADM3232EARN (№ вывода)
PA6	5	Вывод TXD (1)
PA7	6	Вывод RXD (4)

№ контакта разъема CAN	Вывод ATA6660 (№ вывода)
2(CANL)	Вывод CANL (6)
7(CANH)	Вывод CANH (7)

• 
  Разъем USB-B (См. №5 рис.3):
  

Порт МК	№ вывода МК	№ контакта разъема USB-B
DP	2	3(D+)
DN	3	2(D-)

3. 
   Технические описание периферийных устройств
   

- ЖК индикатор 128х64

ЖК индикатор имеет 20 контактный разъем для подключения.

Таблица обозначения контактов:

Вывод	Обозначение	Назначение
1	Ucc	Питание цифровой части модуля
2	GND	Общий вывод (0 В, земля)
3	Uo	Вход питания ЖК-панели
4-11	DB0—DB7	Шина данных
12	E1	Выбор кристалла 1
13	E2	Выбор кристалла 2
14	RES	Сброс (начальная установка)
15	R/W	Выбор: Чтение/Запись
16	A0	Выбор: Команда / Данные
17	E	Стробирование данных
18	Uee	Выход DC-DC преобразователя
19	A	+ питания подсветки
20	K	- питания подсветки

Некоторые особенности подключения:

1. 
   Цифровая часть, ЖК-панель и подсветка запитываются отдельно друг от друга.
   
2. 
   Вход питания ЖК-панели (3) необходимо соединить с выходом DC-DC преобразователя (18) через потенциометр для возможности настройки контраста. Либо через резистор

Внутри ЖК-панели находятся два контроллера KS-0108. Поскольку размер матрицы 128х64, то каждый контроллер отвечает за свою половину экрана и активизируется соответствующим пином E1 и E2. Необходимо учитывать, что запись или чтение сразу в/из обоих контроллеров не допускается!


Память:

1. 
   Модуль содержит ОЗУ для хранения данных, выводимых на ЖКИ, размером 64х64х2 бит (по 64х64 бит на каждый кристалл). Для выбора нужного кристалла используются выводы E1,E2.
   
2. 
   ОЗУ разбито на 8 страниц размером по 64х8 бит каждая. Каждой светящейся точке на ЖКИ соответствует логическая «1» в ячейке ОЗУ модуля.
   

Контроллер дисплея понимает 7 команд:

1. 
   Включение / выключение дисплея вне зависимости от данных в ОЗУ и внутреннего состояния
   
2. 
   Установка номера строки ОЗУ, которая будет отображаться в верхней строке дисплея
   
3. 
   Установка номера страницы ОЗУ
   
4. 
   Установка адреса ОЗУ для последующих обращений
   
5. 
   Чтение статуса состояния
   
6. 
   Запись данных
   
7. 
   Чтение данных
   

- Приемо-передатчик RS-232 ADM3232EARN

Структурная схема приемо-передатчика приведена на рис. 4.



Рис.4. Структурная схема приемо-передатчика

Характеристики ADM3232EARNZ: 

Производитель	Analog Devices Inc
Тип	Transceiver
Количество приемников/передатчиков	2/2
Интерфейс	RS232
Напряжение питания	3 V 5.5 V

- Приемо-передатчик CAN ATA6660

Структурная схема приемо-передатчика приведена на рис. 5.



Рис.5. Структурная схема приемо-передатчика

Характеристики ATA6660: 

• 
  Напряжение питания 5 V
  
• 
  Максимальная высокоскоростная передача данных до 1 Мбод
  
• 
  Управляемая скорость нарастания фронтов
  
• 
  Дежурный режим
  
• 
  Вход TXD совместим с 3.3В логикой
  
• 
  Защита от короткого замыкания
  
• 
  Защита от превышения температуры
  
• 
  Защита линий от перенапряжений от -40 В до +40 В
  
• 
  Высокоскоростной дифференциальный приемник с широким допустимым диапазоном синфазного сигнала (-10 В… +10 В) для высокой электромагнитной устойчивости (EMI)
  
• 
  Полностью управляемые линии шины CANH и CANL для минимизации электромагнитных излучений (EME)
  
• 
  Высокий уровень защиты от электростатических разрядов (ESD) на выводах CANH, CANL: 8 кВ (модель человеческого тела HBM), 300 В (машинная модель MM)
  

Примечание: вся необходимая документация об отладочной плате и периферийных устройствах раздается в электронном виде.
перейти в каталог файлов