mikroprocesorowe ukŁady sterowania · podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów...
Post on 28-Feb-2019
229 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Mikroprocesorowe Układy Sterowania
MIKROPROCESOROWE UKŁADY STEROWANIA
Prowadzący: dr inż. Paweł Szczepankowski
e-mail: pszczep@ely.pg.gda.pl
telefon: 58 3471139
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
oscyloskop analizator stanów generator
rejestratory USBmultimetr
narzędzia pomiarowe
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
układy FPGA zestaw ewaluacyjny
z ARM
systemy
przenośne
„starter-kit”konwertery USB
zestawy startowe
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
emulator
JTAG dla AVR
Emulator dla ADSP-
21XXX JTAG-ICE
Tani emulator
dla DSP ti
XDS100
emulator JTAG
z separacją optycznąprogramator USB-
Blaster dla FPGA
programatory i emulatory
programator
uniwersalny
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
montaż BGA stacja lutownicza stacja
rozlutowująca
lutowanie gazowe
nasadka na dyszę
pinceta
sprzęt lutowniczy
odsysaczplecionka
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
Edytory
Symulatory
Kompilatory
Programy debugujące
Konsole
oprogramowanie wspomagające
ŚRODOWISKA
IDE
Integrated Development
Environment
Przykłady:
Texas Instruments – Code Composer Studio
Analog Devices – VisualDSP++
Atmel – AVR Studio
8051 – KEIL
Altera – Quartus
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
MATLAB
ModelSim
TCAD
PSIM
PSPICE
poszukiwanie i weryfikacja algorytmów
Przykłady:
Pożądane możliwości środowiska
(1) Bloki użytkownika pisane w „C”
(2) Konwersja z postaci blokowej
(symbolicznej) na kod „C”
(3) Zachowanie standardów i
zgodności z ANSI C (VHDL)
(4) Możliwość przeniesienia kodu na
wskazaną platformę procesorową
(strukturę cyfrową)
(5) Współpraca z zestawami
ewaluacyjnymi (starter-kit, SDK
itp.)
WYKŁAD 1. Warsztat pracy inżyniera MUS
dokumentacja techniczna i zasoby sieciowe
Dokumentacja
producenta układu
Wiki
Forum
Publikacje
Książki
Przykłady dołączone do
DSK/EVM/SDK
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
Budowa PCB – ang. „printed circuit board”
WARSTWY:
Top overlay
Top solder
Top layer
Internal layer
Internal plane
Bottom layer
Bottom solder
Bottom overlay
Keep out layer
Mechanical layers
Multi layer
Drill drawing
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
Budowa PCB – 256 BGA na 2 warstwach…
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
Ułożenie warstw dla częstotliwości < 300 MHz
WADY:
- mniejsza pojemność zasilania
- większe szumy oraz propagacja EMI
- wymagana większa liczba kondensatorów
blokujących
ZALETY:
- łatwiejsze projektowanie ścieżek i
przelotek
- brak wymagania kontroli długości
ścieżki oraz impedancji
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
Ułożenie warstw dla częstotliwości > 300 MHz
WADY:
- trudniejsze prowadzenie ścieżek i
przelotek
- często wymagana jest kontrola długości
- kontrola impedancji
ZALETY:
- większa pojemność zasilania
- mniejsze szumy oraz EMI
- większe częstotliwości pracy
magistral
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
Budowa PCB – założenia projektowe
Mechanika:
- rozmiary
- mocowania
Budowa PCB
- liczba warstw sygnałowych
- liczba warstw zasilania (GND, rdzeń, IO itp.)
- weryfikacja możliwości montażu
- minimalna odległość między elementami
- minimalna szerokość ścieżki
- minimalna średnica otworu
Dokładnie przeczytaj
wymagania
technologiczne firmy
wytwarzającej PCB
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
wymagania projektowe
1. Schematy ideowe
2. Projekt PCB
3. Biblioteki symboli
4. Biblioteki obudów
Schemat ideowy oraz PCB projektuje się
wykorzystując biblioteki, które można stworzyć
samemu lub skorzystać z istniejących
WYKŁAD 1. Podstawy projektowania obwodów drukowanych dla modułów sterowania
przykład realizacji
Wizualizacja PCB
w programie ALTIUM
Zmontowane PCB
WYKŁAD 1. Literatura
•Barski M., Jędruch W. - Układy cyfrowe i mikroprocesory, PG, Gdańsk 1985
•Ćwirko R., Rusek M., Marciniak W. - Układy scalone w pytaniach i odpowiedziach, WNT, Warszawa 1987
•De Micheli G. - Synteza i optymalizacja układów cyfrowych, WNT, Warszawa 1998
•Gajewski P., Turczyński J. - Cyfrowe układy scalone CMOS, WKiŁ, Warszawa 1990
•Głocki W. - Układy cyfrowe, WSZiP, Warszawa 2002
•Górecki P. – Układy cyfrowe, pierwsze kroki, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2004
•Górski K. – Timer 555 w przykładach, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2005
•Kalisz J. – Język VHDL w praktyce, WKiŁ, Warszawa 2002
•Kalisz J. - Podstawy elektroniki cyfrowej, WKiŁ, Warszawa 2002
•Łakomy M., Zabrodzki J. - Cyfrowe układy scalone CMOS, PWN, Warszawa 1991
•Łakomy M., Zabrodzki J. - Cyfrowe układy scalone, PWN, Warszawa 1986
•Łuba T., Zbierzchowski B. - Komputerowe projektowanie układów cyfrowych, WKił, Warszawa 2000
•Łuba T. - Synteza układów logicznych, WSISiZ, Warszawa 2000
•Łuba T., Jasiński K., Zbierzchowski B. - Specjalizowane układy cyfrowe w strukturach programowalnych PLD i FPGA, WKiŁ,
Warszawa 1997
•Łuba T., Zbierzchowski B. – Komputerowe projektowanie układów cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 2000
•Łuba T. (praca zbiorowa) – Synteza układów cyfrowych, WKiŁ , Warszawa 2003
•Majewski W. - Moduły logiczne w syntezie układów cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 1992
•Noga K. - Laboratorium Podstaw Techniki Cyfrowej, skrypt, WSM Gdynia 2002, wydanie trzecie poprawione,
2005 wydanie 4 w wersji elektronicznej
•Pasierbiński J., Zbysiński P. - Układy programowalne w praktyce, WKiŁ, Warszawa 2004, wydanie drugie
•Piecha J. - Elementy i układy cyfrowe, PWN, Warszawa 1990
•Pieńkos J., Turczyński J. - Układy scalone TTL w systemach cyfrowych, WKiŁ, Warszawa 1986
•Sasal W. - Układy scalone serii UCA / UCY 74. Parametry i zastosowania, WKiŁ, Warszawa 1985
•Skorupski A. - Podstawy techniki cyfrowej, WKiŁ, Warszawa 2001
•Traczyk T. - Układy cyfrowe. Podstawy teoretyczne i metody syntezy, WNT, Warszawa 1986
• Tyszer J., Mrugalski G. – Układy cyfrowe. Zbiór zadań z rozwiązaniami. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002
•Wilkinson B. - Układy cyfrowe, WKiŁ, Warszawa 2000
•Zbysiński P, Pasierbiński J. – Układy programowalne, pierwsze kroki, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2002, wydanie drugie 2004
•Zieliński B.- Układy mikroprocesorowe. Przykłady rozwiązań. Wydawnictwo Helion, 2002
•Zwoliński M. – Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, WKiŁ, Warszawa 2002
top related