2.2. Основные функциональные узлы лабораторного стенда лс-1.

Микроконтроллер MC68HC908GP32 подробно описан в разделе 1 Введения. Он содержит высокопроизводительное процессорное ядро CPU08 и набор периферийных устройств, что позволяет использовать его для решения широкого круга задач.

Для облегчения процесса отладки систем на базе этого микроконтроллера обеспечивается возможность внутрисхемного программирования Flash-памяти и отладки программ пользователя в специальном режиме монитора, а также реализуется останов процессора в контрольной точке с помощью внутреннего блока BREAK08.

Микроконтроллер MC68HC908GP32 имеет специальный отладочный режим работы. В этом режиме управление микроконтроллером осуществляет программа-монитор, которая принимает команды от внешней системы отладки, реализованной на базе персонального компьютера, и в соответствии с ними выполняет необходимые действия. Обмен данными между программой-монитором и системой отладки осуществляется по однопроводному интерфейсу, для реализации которого используется вывод PTA0 порта A микроконтроллера.

Микроконтроллер содержит ряд периферийных и служебных модулей, назначение которых описано в разделе 1 Введения. В лабораторном стенде ЛС-1 используется часть из этих модулей, которые служат для управления работой размещенных на макете внешних устройств (см. рис.3).

Светодиодный индикатор (светодиод зеленого цвета) подключен к таймерному каналу T1CH1 модуля TIM08-1, который совмещен с выводом PTD5 порта D микроконтроллера. При соответствующем программировании этого канала на работу в режиме совпадения или формирования ШИМ-сигнала реализуется мигание светодиода с заданной частотой и длительностью вспышек.

Пьезодинамик подключен к таймерному каналу T1CH0 таймерного модуля TIM08-1, который совмещен с выводом PTD4 порта D микроконтроллера. При соответствующем программировании работы таймерного канала пьезодинамик производит звуковые сигналы разной тональности.

Последовательный порт RS-232 реализован на базе модуля SCI08, входящего в состав микроконтроллера MC68HC908GP32. Сигналы порта преобразуются расположенным на плате трансивером MAX232A фирмы Maxim. Порт обеспечивает полнодуплексный обмен данными на скорости до 76,8 Кбит/с с поддержкой 8- и 9-битного режимов обмена.

На панель стенда ЛС-1 выведен разъем порта RS-232, назначение контактов которого приведено в табл.4, где обозначены:

RxD - вход приемника данных,

TxD - выход передатчика данных,

SG - "земля".

Таблица 4. Назначение контактов разъема интерфейса RS-232 в стенде ЛС-1.

Контакт	Сигнал
1	Не используется
2	RxD
3	TxD
4	Не используется
5	SG
6	Не используется
7	Не используется
8	Не используется
9	Не используется

Аналого-цифровой преобразователь, датчик угла поворота. На кристалле микроконтроллера MC68HC908GP32 находится модуль аналого-цифрового преобразователя ADC08, который может использоваться для обработки внешних аналоговых сигналов пользователя или для работы с датчиком угла поворота.

В состав модуля входит 8-разрядный АЦП последовательного приближения, 8-канальный аналоговый коммутатор и блок управления. Аналоговые входы модуля AD0 - AD7 физически совмещены с линиями PTB0 – PTB7 порта В. Аналоговый коммутатор позволяет выбрать один из этих входов в качестве входа АЦП. После преобразования, которое длится 17 тактов, результат помещается в регистр, доступный для чтения, а затем устанавливается флаг готовности данных или формируется запрос на прерывание. АЦП может программироваться для работы в режиме однократного или многократного преобразования.

На внешний разъем выведены шесть (AD0 – AD5) из восьми каналов АЦП, которые могут использоваться в качестве обычных линий ввода/вывода (выводы PTB0 – PTB5 порта B микроконтроллера). Модуль ADC08 автоматически выбирает линии PTBx, используемые для ввода аналогового сигнала. Функционирование остальных выводов зависит от программирования порта В.

Датчик угла поворота реализован на базе канала AD7 модуля ADC08 и представляет собой потенциометр с сопротивлением 10 КОм. При повороте ручки потенциометра от 0 до 270 , напряжение на входе АЦП линейно меняется от 0 до Uп, что соответствует результату преобразования от $00 до $FF. При соответствующем программировании модуля ADC08 пользователь может считывать значение сигнала и таким образом контролировать угол поворота ручки потенциометра.

Жидко-кристаллический индикатор (ЖКИ), который смонтирован на плате стенда ЛС-1 в качестве устройства отображения информации, содержит 2-строчный 16-символьный жидкокристаллический дисплей (ЖКД) с матрицей символа 5х7 точек. На плате ЖКД расположен специализированный контроллер HD44780 фирмы Hitachi, который обеспечивает выдачу необходимых управляющих сигналов и генерацию на дисплее заданного набора символов. Сборка, состоящая из ЖКД и контроллера, называется ЖКИ-модулем.

Двенадцатикнопочная клавиатура (4 ряда по 3 кнопки) подключена к выводам блока прерываний от клавиатуры KBI08, входящему в состав микроконтроллера MC68HC908GP32, что позволяет считывать код, как по опросу клавиатуры, так и по запросу прерывания. Сигналы KBD0 - KBD7 блока KBI08 совмещены с выводами PTA0 - PTA7 порта A. В стенде ЛС-1 для работы с клавиатурой используются только 7 старших линий: KBD1 - KBD7.

Цифровой термометр (датчик температуры) DS1722, расположенный на плате макета, позволяет измерять температуру окружающей среды с точностью от 1.0 С до 0.0625 С во всем рабочем диапазоне температур. Обмен данными между микроконтроллером и DS1722 осуществляется по интерфейсу SPI с помощью встроенного в MC68HC908GP32 модуля последовательного синхронного интерфейса SPI08.