Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Дипломный проект - Программно-аппаратный терминал с CAN-шиной - файл 2 структурное проектирование.doc


Дипломный проект - Программно-аппаратный терминал с CAN-шиной
скачать (3931.1 kb.)

Доступные файлы (45):

avr.c
main.c
Programmator.hex
spi_init.c
usart_init.c
1 системотехническое проектирование.doc199kb.22.06.2011 21:36скачать
Programmator.hex
Project1.bpr
Project1.~bpr
Project1.cpp
Project1.~cpp
Project1.obj
Project1.res
TrComPort_BCB.lib
TrComPort.dll
TrComPort.h
Unit1.cpp
Unit1.ddp
Unit1.dfm
Unit1.h
Unit1.obj
2 структурное проектирование.doc170kb.22.06.2011 21:41скачать
3 схемотехническое проектирование.doc1434kb.22.06.2011 21:53скачать
4 конструктоское проектирование.doc75kb.23.06.2011 00:03скачать
5 разработка ПО микроконтроллера.doc93kb.22.06.2011 22:05скачать
6 экономика1.docx98kb.22.06.2011 23:10скачать
7.doc90kb.22.06.2011 23:58скачать
8.doc99kb.23.06.2011 00:02скачать
(A1)ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА.vsd
(A1)ПЛАКАТ.vsd
(A1)ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА1.vsd
(A1)СТРУКТУРНАЯ СХЕМА.vsd
(A1)СХЕМА ПРОГРАММЫ.vsd
(A1)СХЕМА ПРОГРАММЫ(С++).vsd
ВВЕДЕНИЕ.doc42kb.17.06.2011 10:42скачать
Задание - шаблон.doc37kb.23.06.2011 00:16скачать
Заключение.doc32kb.23.06.2011 00:02скачать
ПРОЧИТАТЬ!!!!!!!!!!.txt1kb.03.07.2011 23:28скачать
Содерж.doc65kb.21.06.2011 20:48скачать
список исп. источников.doc34kb.23.06.2011 01:29скачать
текст программы2.doc35kb.20.06.2011 22:09скачать
текст программы.doc36kb.15.06.2011 11:11скачать
текст программы титульник2.doc100kb.20.06.2011 22:05скачать
текст программы титульник.doc100kb.20.06.2011 22:05скачать
Титульный лист и аннотация.docx31kb.17.06.2011 10:27скачать

2 структурное проектирование.doc





2 Структурное проектирование

На основе схемы электрической структурной при дальнейшем проектировании будет построена схема электрическая принципиальная, как детальная реализация схемы электрической структурной.

Структурная схема разрабатываемого устройства может быть представлена как совокупность функциональных блоков, соединённых между собой. Программно-аппаратный терминал с CAN-шиной предназначен для передачи информации, от компьютера по интерфейсу RS232, в память подключенного устройства по интерфейсу CAN-bus, и обратно.

Согласно техническому заданию, программно-аппаратный терминал выполнен в виде самостоятельного устройства, снабжённого микроконтроллером, осуществляющим связь между интерфейсами.

На рисунке 2.1 показана структурная схема разрабатываемого устройства.

В структуре преобразователя можно выделить следующие блоки:

    • микроконтроллер;

    • контроллер CAN-bus;

    • приемопередатчик CAN-bus;

    • подключенные устройства CAN-bus;

    • приемопередатчики RS232;

    • ПЭВМ;

    • блок питания +5V.






Рисунок 2.1 – Структурная схема разрабатываемого устройства


Рассмотрим каждый из структурных блоков, входящих в состав системы, отдельно. ПЭВМ, к которой подключается разрабатываемый терминал, будет осуществлять передачу информации в подключенные устройства. К подключенным устройствам терминал подключается через интерфейс CAN-bus.

Контроллер CAN-bus необходим для связи приемопередатчика CAN-bus с микроконтроллером и наоборот. Сам контроллер CAN-bus соединен с микроконтроллером посредством шины SPI.

Интерфейс SPI - синхронный последовательный интерфейс - предназначен для организации обмена между двумя устройствами, причем одно из них является инициатором обмена (master ), второе - пассивное (slave ).

Основные характеристики SPI интерфейса:

  • полнодуплексный 3-проводный синхронный обмен данными;

  • режим работы ведущий или ведомый;

  • обмен данными с передаваемыми первыми старшим или младшим битами;

  • четыре программируемые скорости обмена данными;

  • флаг прерывания по окончании передачи.

Структурная схема SPI интерфейса показана на рисунке 2.2.




Рисунок 2.2 – Структурная схема SPI интерфейса

Вывод PB1(SCK) является выходом тактового сигнала ведущего микроконтроллера и входом тактового сигнала ведомого. По записи ведущим CPU данных в SPI регистр начинает работать тактовый генератор SPI и записанные данные сдвигаются через вывод выхода PB2(MOSI) ведущего микроконтроллера на вывод входа PB2 (MOSI) ведомого микроконтроллера. После сдвига одного байта тактовый генератор SPI останавливается, устанавливая флаг окончания передачи (SPIF). Если в регистре SPCR будет установлен бит разрешения прерывания SPI (SPIE), то произойдет запрос прерывания. Вход выбора ведомого PB0(SS), для выбора индивидуального SPI устройства в качестве ведомого, устанавливается на низкий уровень. При установке высокого уровня на выводе PB0(SS) порт SPI деактивируется и вывод PB2(MOSI) может быть использован в качестве вывода входа. Режим ведущий/ведомый может быть установлен и программным способом установкой или очисткой бита MSTR в регистре управления SPI.

Два сдвиговых регистра ведущего и ведомого микроконтроллеров можно рассматривать как один разнесенный 16-разрядный циклический сдвиговый регистр. При сдвиге данных из ведущего микроконтроллера в ведомый одновременно происходит сдвиг данных из ведомого микроконтроллера в ведущий, т.е. в течение одного цикла сдвига происходит обмен данными между ведущим и ведомым микроконтроллерами.

Приемопередатчик CAN-bus необходим для преобразования последовательного потока данных от микроконтроллера в дифференциальный сигнал и наоборот. Структурная схема приемопередатчика CAN показана на рисунке 2.3.




Рисунок 2.3 – Структурная схема приемопередатчика CAN-bus

Приемопередатчик RS232 необходим для преобразования уровней сигнала последовательного потока данных микроконтроллера в сигнал интерфейса RS232 и наоборот.

Микроконтроллер является центральным звеном в устройстве. На него возложены задачи по реализации моста между интерфейсом CAN-bus и RS232. Микроконтроллер будет выполнять функции приема и передачи данных между двумя физическими интерфейсами, преобразуя форматы кадров и поддерживая протоколы передачи данных.

Для того чтобы минимизировать количество дополнительных элементов, нужно выбрать микроконтроллер, интегрирующий в себе как можно полнее запрашиваемые функции. Изучив номенклатуру предлагаемых микроконтроллеров, остановим свой выбор на микроконтроллере семейства AVR фирмы ATMEL.

AVR-архитектура объединяет мощный гарвардский RISC-процессор с раздельным доступом к памяти программ и данных, 32 регистра общего назначения, каждый из которых может работать как регистр-аккумулятор, и развитую систему команд фиксированной 16-бит длины. Регистровый файл также доступен как часть памяти данных. 6 из 32-х регистров могут использоваться как три 16-разрядных регистра-указателя для косвенной адресации. Большинство команд выполняются за один машинный такт с одновременным исполнением текущей и выборкой следующей команды, что обеспечивает производительность до 1 миллиона инструкций в секунду на каждый 1 МГц тактовой частоты. Встроенные аналоговый компаратор, сторожевой таймер, порты SPI и UART, таймеры/счетчики. Диапазон напряжений питания от 1,8 В до 6,0 В.

Блок питания будет обеспечивать напряжение питания +5В. Именно такое напряжение необходимо для питания большинства микросхем, используемых в данном устройстве.

Структурная схема разрабатываемого устройства изображена на чертеже БрГТУ.007817.012 Э1.






Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

БрГТУ.007817.012 ПЗ





Скачать файл (3931.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации