hobby-cnc

Welcome to my
Robotic site.

 

 

Beginners..... B+ boardje

Door een ex-beginner

In diverse sessies waarbij het 80535 processor bordje met de geintegreerde programmeertaal B+ werd besproken is gebleken dat er bij de bedenkers van besturingen, dus de gebruikers van het computerboardje, vaak onvoldoende kennis is van het programmeren in het algemeen en het werken met de B+ compiler in het bijzonder.

Daarom is er tijdens een van deze sessies afgesproken dat er een cursus moet komen waardoor ook diegene die nooit iets hebben gedaan aan deze vorm van programmeren in staat worden gesteld om hun besturing zelf compleet uit te werken.

Het is geen cursus electronica, het is ook geen cursus datacommunicatie, alhoewel deze punten wel aan de orde komen.

We verwachten dat u zelf voor wat informatie gaat zorgen als er gedurende de cursus een onderwerp wordt behandeld waarvan u niet voldoende kennis heeft. Vermeldt dat eventueel bij uw ingevulde vragenlijstje.

De stappen die we gaan volgen zien er zo uit:

1 De opbouw van het boardje.

2 Het aansluiten van het boardje

3 Enige monitor-commando's

4 Het gebruik van de monitor

De cursus bestaat uit een aantal delen.

Er zitten in deze cursus geen magische formules, waarbij u door het opzeggen van de formule wordt vrijgesteld van het leren van de stof.

Deel 1

Waarin o.a. de volgende onderwerpen de revue passeren:

-Overzicht van het 80535 bordje

-het aansluiten van de voeding voor het 80535 bordje

-De RS232 aansluiting Communicatieprogramma's

-De editor

-De opbouw van de taal B+

-Het programmeren.

-Variabelen

-memorypointers

-Poorten

Overzicht van het 80535 processorboard

robobits_1_01-1

Wanneer je het schema opslaat dan kan je hem groter bekijken.

Op het 80535 bordje bevinden zich de componenten die minimaal nodig zijn om een werkende computer te vormen. Links in het midden vindt u de 80C535, de eigenlijke microprocessorchip. De chip wordt door een groot aantal producenten geleverd. De processor heeft 68 pennen naar buiten en de voet waarin de processor is geplaatst heet dan ook PL-CC-68.

Het verwijderen van de processor uit deze voet vereist speciaal gereedschap.

De processor "loopt" in dit bordje op 12 Mc. De maximale snelheid van de processor is 16 Mc. Er is bewust gekozen voor 12 Mc omdat de machinecycle van de processor precies 12 perioden van de clock duurt. Hierdoor zijn

alle acties van de processor naar de buitenwereld gedefinieerd als veelvouden van 1 microSec. Ook de serieele poort van de processor werkt slechts bij deze clocksnelheid (op 9600 en 4800Bps ). Daarbij wordt dan een speciale baudrategenerator gebruikt.

De processor gebruikt bij 12 Mc niet meer als 35 mA. (Bij 16 Mc wordt dat 46 mA) Het vermogen dat door de processor wordt omgezet in warmte is dus 5 X 35 mA = 175 mWatt. (0,175 Watt). Dat is zo weinig dat het door de grote oppervlakte van de chip makkelijk wordt uitgestraald, de chip mag dus niet heet worden. Ook de omgevingstemperatuur waarbij de processor mag werken is bepaald. Van 0įC tot maximaal 85įC.

Direct onder de processor bevindt zich het kristal van 12 Mc. Alle timings in de processor worden door dit kristal bepaald, dus ook de snelheid van de serieŽle poort. Het veranderen van dit kristal kan dus tot grote problemen leiden.

De processor is van liet Cmos type. (Complementary Metal Oxyd Shield). Dat is een techniek waarbij transistoren worden gebruikt die gevormd worden door een geleidend 'kanaal', dat gestuurd wordt via een (heel dun) laagje isolator.

Deze transistor heeft als voordeel dat er erg weinig energie gebruikt wordt. Het nadeel is echter dat de transistor buitengewoon gevoelig is voor storingen. Dat betekent dat spanningen op een van de processorpennen, groter als de voedingsspanning, gemakkelijk kunnen leiden tot het verwoesten van de inwendige electronica. Sluit dus nooit iets aan, aan een werkende processor. Zorg dat de processor ook als de spanning is afgeschakeld, 'geaard' blijft. Dat kan eenvoudig door de voeding met een enkelpolige schakelaar aan / uit te schakelen. De print blijft dan via een draad met de voeding verbonden, wat in de meeste gevallen voldoende bescherming biedt. Het gebruik van een 'antistatische' ondergrond en een goede polsband worden sterk aanbevolen. Niet zozeer omdat dat theoretisch zou moeten, maar omdat we het afgelopen jaar erg veel processors hebben moeten vervangen.

Er is geen speciale voedingspanning voor de processor, de voeding van het bordje wordt extra ontkoppeld voor de processor (met 2 X 100nF).

Links onder de processor vindt u de reset ingang. De reset is een directe verbinding met de processor. Aan de processorreset is een condensator van plm 10 microF bevestigd, waardoor de resettijd ongeveer twee seconden wordt. Omdat de reset een directe verbinding met de processor is, mag u daar geen lange draden aan bevestigen, ook het aanraken van de resetpen moet worden afgeraden.

Links van de processor en boven de processor vindt u de poortpennen. De processorpoort bestaat uit 8 verbindingen, direct aan de chip. Hiervoor gelden dezelfde waarschuwingen als voor cie resetpennen. In de connectors voor de poorten is ook de voedingsspanning opgenomen. Iedere poort heeft daardoor 8 + 2 = 10 pennen. Sluit geen poorten aan op een werkende processor!

Onder de processor vindt u de MAX232 chip. Dat is de chip die de RS232 communicatie verzorgd. De serieŽle poort van uw 80535 bordje, maar ook van uw computer, gebruiken signalen van +12 V en - 12V. Zoals eerder gezegd, werkt uw 80535

bordje op 5 Volt. De Max232 maakt van deze 5 Volt, met behulp van de condensatoren die eromheen staan de benodigde + en -12 Volt.

Rechts naast de Max232 bevindt zich de 74HC00. Dat is een 'logische' chip, die 4 Nand poorten met 2 ingangen bevat.

De 74HC00 wordt in dit ontwerp gebruikt om te kiezen tussen de Ram- en de Romchip. Bij het uitbreiden van het Ram geheugen, moeten er twee verbindingen naar deze chip worden gemaakt.

Voor de techneuten: de processor 80C535 kent twee externe geheugen gebieden. Ieder gebied mag 64kB groot zijn. Het ene gebied is zogenaamd programmageheugen, het andere is datageheugen. De twee gebieden beslaan de ruimte van hex 0000 to FFFF. In het programmageheugen bevindt zich de Eprom met de compiler en de monitor. In liet datageheugen bevindt zich de 32k13 Ram. Tijdens de compilatie wordt de ramchip gebruikt om het gecompileerde programma weg te schrijven. Echter, dat kan niet uitgevoerd worden omdat het datageheugen is. De 74C00 nu, maakt een logische or tussen de accessverbinding voor het Rom en het Ram geheugen. Dat betekent, dat het geheugen in de Ram, die zich bevindt in het gebied van 8000h tot FFFFh. zowel door de dataaccesslijn als door de programmaaccesslijn kan worden benaderd. Als het Ram geheugen wordt uitgebreid met een chip in het gebied van 0000h tot 7FFFh, dan kan daarin geen programma 'lopen'. Immers de programma-accesslijn wordt in dat gebeid reeds gebruikt door de aanwezige Romchip.De Ramuitbreiding kan alleen gebruikt worden voor het opslaan van data. De Ramuitbreiding wordt ook door de monitor gebruikt als u het commando CO (voor her-compileer) of het programma PX (voor het compileren van de 89C2051) gebruikt.

Rechts naast de processor vindt u de 74HC573. Dat is een zogenaamd register. Het wordt gebruikt om de lage adressen voor de Rom en de Ramchip te maken. Deze adressen zijn gemultiplexed met de datalijnen. Dat betekent dat gedurende een deel van de processorcycle de lijnen ofwel de data ofwel de adressen bevatten.

Door nu op het juiste moment de latch 74573 te activeren, worden daarin de adreslijnen opgeslagen. De uitgang van de 74573 is verbonden aan de aansluitingen voor ads. 0 tot ads. 7 van de Rom en de Ram chip. Nadat de adressen op deze manier zijn opgeslagen, wordt de data op dezelfde lijnen getransporteerd. Deze techniek wordt vaak gebruikt bij microprocessors. Het grote voordeel is dat 8 processorpennen voor twee taken worden gebruikt. Er worden dus 8 pennen uitgespaard, die dan mooi voor iets anders gebruikt kunnen worden. De hoge adreslijnen (dus ads. 8 t/m ads. 15 ) staan op een aparte poort nl. P2.

Naast de 74HC573 bevindt zich de programma Eprom. Dat is een herprogrameerbaar geheugen van 32kB. Zoals eerder gezegd, kan de 80C535 in totaal 64kB aan programmageheugen adresseren. De Eprom bevindt zich in het bereik van ads. 0000h tot 7FFFh. De snelheid van de Eprom (accesstijd) is niet belangrijk, door de constructie met de 12 clockcycles voor een processorcycle is de minimaal toelaatbare acc.time bijna 400 nSec.

Als laatste de Ramchip, die zich weer naast de Romchip bevindt. De Ramchip heeft als functie, het opslaan van het ingevoerde programma, het opslaan van het gecompileerde programma en het opslaan van diverse dingen die de processor 'even' moet onthouden (een kladbriefje dus, of scratchpath).

Rechts onder de Ramchip bevindt zich de voeding van het processorbordje. Deze bestaat uit een ingangsdiode, die blokeert als de spanning verkeerd om wordt aangesloten. Direct na de diode bevindt zich de 7805. Dat is een chip die een vaste uitgangsspanning van 5 volt levert. Ongeacht de ingangsspanning, zolang die maar binnen de specificaties blijft. (Plm 18V max.). De stroom die door de chip mag worden geleverd is maximaal 1 Amp. De maximale dissipatie (zonder koelvin) is 1 Watt. Als u het processorbordje zonder enige aansluiting aan de poorten gebruikt, is het verbruik ongeveer 80 mA. De dissipatie in de 7805 is dan 80 X het verschil tussen de in en uitgangsspanning. Bij een voedingsspanning van bv. 12 volt wordt dat 80 X 7 = 560 mW, dus ongeveer de helft van het toegestane vermogen. Als u LED's aansluit, loopt het vermogen snel op. Per Led wordt al gauw 20 tot 30 mA gebruikt. Het kan dus best zijn dat u de 7805 dan moet gaan koelen met een koelplaatje. Of de ingangspanning verlagen natuurlijk. De minimale spanning waarbij de 7805 nog goed werkt is 7,5 of 8 Volt.

Hieruit blijkt, dat de 7805 een goede keuze is voor de elektronica op het processorbordje, zodra u echter meer gaat aansluiten, ook al zijn dat maar een paar LED's. dan is de 7805 snel overbelast. Voor alle gebruikers dient u dus een aparte voeding te gebruiken. Ga er van uit dat het processorbordje geen stroom mag leveren aan interfaces of gebruikers.

Een tweede punt van overweging bij de voeding is de aansluiting van het processorbordje aan die voeding. Het bordje is uitgerust met een paar pennen waarop een stekkertje kan voor het aansluiten van die spanning.

Er zijn echter diverse redenen waarom u dat niet moet gebruiken. Sluit de voeding vast aan en gebruik een enkelpolige schakelaar om het bordje aan of uit te schakelen.

Het processorbordje bevat een kristal van 12 Mc. Dat is erg hoogfrequent. Dat zou best een flinke stoorstraling kunnen kunnen opwekken. Als u merkt dat uw omgeving last heeft van de storingen van uw processorbordje, bouw het dan in, in een kleine metalen behuizing. Bijvoorbeeld een oude (externe) drive behuizing.

1) De poort bestaat uit 8 bits. Toch

A zitten er tien pennen per poort. - de twee extra pennen zijn voor reserve

B de twee pennen zorgen voor de plus en min 5 Volt

C de pennen worden per tien verkocht.

2 ) RS232 heeft plus en min 12 Volt nodig.

A dat maakt de MAX232 chip zelf

B dat is in dit geval niet nodig C dat wordt door de voeding geleverd

3 ) De processor loopt op 12 Mc

A zodat alle acties naar buiten nu precies in veelvouden van 1 microseconde gebeuren

B kristal van 12 MC is het goedkoopst

C dat moet in verband met de baudrate van de serieŽle poort

4 U wilt de programma Eprom uitbreiden tot 64 Kb

A dat kan, geen probleem

B dat kan niet, het gebied van 8000 tot FFFF (de bovenste 32Kb) worden bezet door de Ram

C kan alleen als er extra bedrading wordt gelegd.

5 ) 1.1 gaat het ramgeheugen uitbreiden tot 64Kb

A dan kunt u veel grotere programma's laten werken

B de extra Ramchip kunt u aleer gebruiken voor data-opslag

C de uitbreiding wordt alleen door de monitor gebruikt.

 

Dit artikel komt uit het maandblad Robobits
 van de HCC gebruikers groep Robotica.
Wilt u meer weten over deze onderwerpen ?
kom dan naar onze Gebruikers dagen
 iedere eerste zaterdag van de maand.
sporthal "De Dissel" te Hooglanderveen

 

copyright © 2000 - 2007 Majosoft
www.majosoft.com

netherlands
england
germany

Heeft u ook een leuke hobby en wilt u die ook graag tonen ? Stuur een email naar majosoft at outlook dot com Wij maken voor u de site als u de gegevens aan kan leveren.

Do you have also a nice hobby and you want to show it. Please send an email to majosoft at outlook dot com . We make the site if you can deliver the information.

Haben Sie auch ein Hobby und wollen sie das sehn lassen. Bitte schicken Sie eine email zu majosoft at outlook dot com . Wir machen die zeite fur ihn, wenn sie uns die information geben.

[Robotic] [Projects] [Radio Control to PC interface] [Kermit] [Robotic Arm] [Robot arm 2] [Info] [Datasheets] [PICmicro microcontrollers] [Maandblad] [Beginners..... B+ boardje] [Het PeeWee interface] [Opamps deel1] [Opamps deel2] [Geisoleerde Accu Bewaking] [IR-PROXIM] [Inleiding digitale bouwstenen] [Digitale logische bouwstenen] [Het aansturen van Solid State Relais] [Finite State Machines om een Robot gedrag te Leren] [PWMDRV-S-M-L voor kleine tot grote motoren] [SENSOREN IN DE TUINBOUW] [Ombouw radiografisch bestuurbare rc auto naar Robot auto] [Grondbeginselen van de digitale logica] [SENSOREN IN DE TUINBOUW2] [U2352B A TCM] [Eenvoudige tiptoets] [Stappen motor sturing] [Robotic Links] [bijeenkomsten] [HCC Robotic Day  8 jan 2005] [HCC Robotic Day]