Vestavné systémy. BI-VES Přednáška 9. Ing. Miroslav Skrbek, Ph.D

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 9

Ing. Miroslav Skrbek, Ph.D. Katedra počítačových systémů Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Miroslav Skrbek ©2010,2011 ZS2010/11

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Agenda • • • • • • •

BlueTooth ve vestavných systémech Vestavné systémy s USB Infračervená komunikace IrDA PCMCIA Moduly GPS Moduly GSM Akcelerometry

BI-VES, Přednáška 9

Miroslav Skrbek ©2010,2011

2

Literatura • Low power Audio Bluetooth™ Module with antenna F2M03ALA. Datasheet. Technická literatura Free2Move. http://www.free2move.se/wpcontent/uploads/2011/01/74_1229434293_Datasheet_F2M03ALA_r ev_a.pdf • PIC24F Family Reference Manual, section 27, USB On-The-Go (OTG). Technická dokumentace Microchip Technology Incorporated. 2010 (http://www.microchip.com ) • Standardy IrDA. Infrared Data Association. (http://www.irda.org) • Don Anderson: PCMCIA System Architecture: 16-Bit PC Cards. Addison-Wesley Professional; 2 edition, 1995. ISBN-13: 9780201409918



3

BlueTooth v mikropočítačových aplikacích BlueTooth modul Sériové rozhraní na TTL úrovních

Mikropočítač

Data a řízení modulu



4

Profily podporované moduly • SPP (Serial Port Profile) – Do PC se mapuje jako COM port – Na straně modulu je to UART s RxD a TxD na TTL úrovních

• HSP (Headset Profile - profil sluchátka) – Audio přenos – Přenost stisku tlačítka – Do PC se mapuje jako zvuková karta

• A2DP – Audio profil s vysokou kvalitou zvuku – Do PC mapován jako zvuková karta

• HCI (Host Controller Interface) – Není přímo BT profilem, ale rozhraním přes které je možno na straně mikropočítače vytvořit BT zařízení s jakýkoliv profilem – Nejsložitější na implementaci – Na straně modulu UART nebo USB – HCI mají typicky BT USB adaptéry BI-VES, Přednáška 9


5

USB v mikropočítačových aplikacích USB device

Mikropočítač USB

USB konektor

USB firmware je napsán v C Obvykle volný ke stažení pro určitou řadu mikropočítačů Příklady mikropočítačů: PIC18C4550, AT90USB646, PIC24FJ256GB106



6

USB v mikropočítačových aplikacích USB device nebo USB host

Mikropočítač USB řadič

USB konektor

USB firmware je napsán typicky v C Obvykle volný ke stažení, nutno upravit pro konkrétní řadič Příklady řadičů: SL811 (USB device i USB host)



7

IrDA komunikace • komunikace v infračerveném pásmu • varianty – SIR (Serial Infrared), <115200 b/s nečastější, mobilní telefony, PDA, notebooky, motherboardy

– MIR (Middle Infrared), 0.576Mb/s, 1.152Mb/s PDA, notebooky, motherboardy

– FIR (Fast Infrared), 4Mb/s PDA, notebooky, motheboardy

– VFIR (Very Fast Infrared) 16Mb/s USB IrDA adaptéry, motherboardy

• aplikace mobilní telefony, PDA, notebooky • výhodou použití IrDA pro komunikaci mezi PC a průmyslovými systémy, lékařskými přístroji, apod. je galvanické oddělení obou zařízení BI-VES, Přednáška 9


8

Fyzická vrstva SIR

TxD

Mikropočítač

IR SIR modulátor

RxD

IR LED

SIR protokol Sériová komunikace na TTL úrovních

TxD

0

1

0

1

0

1

1

1

0

IR LED



9

IrDA Protokoly • Dvě zařízení vybavené fyzickou vrstvou pro SIR komunikaci vytvářejí bezdrátovou náhradu sériové komunikace • Zařízení (např. mobilní telefon, PDA) implementují protokoly dle IrDA standardu a ty jsou podstatně složitější než prosté posílání dat • Pokud vyvíjíte zařízení, které má být kompatibilní s jinými IrDA zařízeními, musíte implementovat kompletní IrDA stack • IrDA stack se skládá z IrLAP (Link Access Protocol), IrLMP (Link Management Protocol), OBEX (Object Exchange Protocol) BI-VES, Přednáška 9


10

PCMCIA Rozhraní • Data D0-15 • Adresa A0-A25 • Řídící signály (Čtení/Zápis do paměti, V/V čtení/zápis) • Napájení 5V/3,3V/12V • Detekce zasunutí karty • DMA support • Přerušení • Časování podobné ISA sběrnici BI-VES, Přednáška 9


11

PCMCIA PC Card Standard • Konektory a mechanická konstrukce stejná jako u původního PCMCIA • 32-bitová multiplexovaná sběrnice (Adresa/Data) • Časování podobné PCI • Napájení 3,3V/5V • Detekce karty • Přerušení (jako u PCI) BI-VES, Přednáška 9


12

GPS Moduly RS232

GPS Module

9-30mm

Mikrokontrolér

Modemové rozhraní RS232 na TTL/CMOS úrovních

$GPGGA,070051.000,5025.2036,N,01454.8682,E,1,06,1.3,219.5,M,45.0,M,,0000*50 $GPGSA,A,3,25,12,02,29,31,09,,,,,,,2.2,1.3,1.7*30 $GPGSV,3,1,10,25,84,056,30,29,57,226,41,12,50,096,35,02,39,071,29*71 $GPGSV,3,2,10,31,34,308,27,14,18,245,31,30,14,290,28,04,11,036,21*7A $GPGSV,3,3,10,09,06,156,29,10,04,057,25*7E



13

Mobilní telefon jako rozhraní pro ovládání zařízení Vcc

Topné těleso

Optotriak

USB host

Mirokontrolér s USB

~220V

Mobilní telefon je USB CDC MODEM, mikrokontrolér komunikuje s modemem přes AT příkazy (periodické vyčítání SMS, analýza SMS, vykonání povelu).



14

GSM Moduly RS232

GSM Module

25mm

Mikrokontrolér

Modemové rozhraní RS232 na TTL/CMOS úrovních

• Řízeno AT příkazy • Možnost vestavěného TCP/IP a UDP/IP stacku pro přístup k Internet (stack se nemusí implementovat v mikrokontroléru), • Možnost vestavěného FTP a SMTP klienta • Podpora SMS • Podpora datových přenosů (GPRS, 3G) • Externí SIM nebo SIM konektor v modulu



15

Akcelerometry • Měří zrychlení • Dvouosé nebo tříosé • Tříosé akcelerometry mohou být užity k měření natočení vůči směru zemské gravitace • Aplikace – Herní ovladače – Mobilní telefony – Robotika BI-VES, Přednáška 9


16

Připojení akcelerometrů Tříosý akcelerometr

Mikrokontrolér

Analogový výstup MUX

s/h

A/D

Data Tříosý akcelerometr Digitální výstup

SPI

Mikrokontrolér MISO MOSI CLK

Data BI-VES, Přednáška 9


17

Vestavné systémy. BI-VES Přednáška 9. Ing. Miroslav Skrbek, Ph.D

Recommend Documents