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SYS68K/CPU-37ZE

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更新时间:2017-08-28 15:44:44浏览次数:312

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产品简介

SYS68K/CPU-37ZE
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厦门莫格电气自动化有限公司经过几年的快速发展,现已成为国内*实力的工控备件商之一,
主营AB 、本特利、黑马、施耐德、 GE、 ABB【DSQC系列】 英维思 西门子摩尔等品牌。
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详细介绍

SYS68K/CPU-37ZE
厦门莫格电气自动化有限公司
:雷琳
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艾默生DeltaV 西屋OVATION系统备品备件 TRICONEX/TRICON/福克斯波罗DCS
Robots、OTC Robots、Panasonic Robots、MOTOMAN Robots等
ABB:工业机器人备件DSQC系列(中二中三,中四, S4C , S4C , IRC5)、Bailey INFI 90等。
Westinghouse(西屋): OVATION系统、WDPF系统、MAX1000系统备件
Invensys Foxboro(福克斯波罗):I/A Series系统,FBM(现场输入/输出模块)顺序控制、
梯形逻辑控制、事故追忆处理、数模转换、输入/输出信号处理、数据通信及处理等。
Invensys Triconex: 冗余容错控制系统、基于三重模件冗余(TMR)结构的zui现代化的容错控制器。
Siemens(西门子):Siemens MOORE, Siemens Simatic C1,Siemens数控系统等
Bosch Rexroth(博世力士乐):Indramat,I/O模块,PLC控制器,驱动模块等。
Motorola(摩托罗拉):MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等系列

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除了可在广泛应用的Microchip公司PIC微控制器芯片中挤出更多特性外,本文探讨的诸如增加额外串口以及在8位芯片上进行32位运算等技巧,也可适用于其它微控制器。
图1:作为异步串行数据的ASCII码字母“Q”(0x51)。
尽管Microchip公司不断为其日益扩大的PIC微控制器产品线增加更多功能,但有时设计工程师只需其中一小部分功能。也许设计工程师还需要目前尚不存在的一组特性,或者继承了一种设计但不能升级,或者可能只想进行试验并打破以往传统限制。本文将介绍一些挖掘各种PIC产品极限的应用方法,其中一些技巧也适用于其它微控制器,但这里只介绍用于PIC的源代码与具体示例。本文还将分析一些方法,它们是关于如何增加另一个异步串口、更容易地处理精度扩展(32位或更高)算法、增强并行从端口以及如何使用一些异步串口常被忽略的特性。
异步串口
许多PIC都具有一个或两个异步串口,但如果它们不够用,那么位拆裂(Bit-banging)剩余I/O管脚是一种常用的解决方案,且适用于整个PIC系列。但这种方案是软件密集型的,它在保持可靠通信所需的关键时序的同时,将难以进行其它任何操作。另一种选择方案是检测起始位的上升沿,并采用定时器中断来读取数据。这种方法在位拆裂方法的基础上有了很大改进,但仍需要大量的软件开销以处理每一位的中断,而面向任何中断的延迟都可能导致同步问题。
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图2:作为同步串行数据的ASCII码字母“Q”(0x51)。
大多数PIC还提供一个串行外围接口(SPI)。仅需很小开销,普通的同步SPI就可被设计成能够接收标准的异步传输。
一个典型的异步数据流包括一个起始位(总为0)、8个数据位(zui低有效位在前)以及一个终止位(总为1)。图1给出了一个接收ASCII码字母“Q”(16进制为51)的例子,也可采用更少的数据位或者增加一个奇偶校验位或额外的终止位。
SPI端口也采用8位数据,但它同步在两个不同管脚上发送和接收字节。数据时钟可消除对起始位或终止位的需要,且zui高有效位在前。图2显示由SPI端口发送的一些数据,SPI端口在每个时钟的下降沿接收数据,在上升沿发送数据。
开始启动
一旦被接收,数据肯定被翻转,但如果SPI时钟的下降沿与每一个异步数据位的中心同步,那么数据也可能保持原样。起始位的下降沿提供zui初的同步记号,其它同步记号则利用PIC的一个SPI选项。这里有好几种定时选项,包括使用定时器TMR2等。TMR2计数直到其值等于特殊函数寄存器PR2的值,然后TMR2触发SPI时钟并复位为0,接着再继续计数。如果TMR2从大于PR2的值开始计数,则*个时间间隔将比平常的时钟周期要长,因为它首先要复位到0(如图3所示)。
图3:TMR2在起始位的前沿初始化为 -PR2。
SPI端口接管产生同步记号的任务后,它将用所有的8个数据位进行计时而无需其它开销。但它会占用从起始位上升沿到TMR2与SPI端口正确初始化这段时间,从而导致中断延迟,如果启用优先级更高的中断,延迟时间将更长。不过不用担心这种中断延迟,因为PIC还有另一个秘密武器。许多PIC都具有两个或多个捕获/比较/PWM模块,I/O管脚可在下降沿上捕获定时器的值,在起始位的上升沿则将TMR1值存储在一个CCPRx特殊函数寄存器中,并产生一次中断。中断服务程序将带有TMR1-CCPRx-PR2值的TMR2初始化,以消除掉任何延迟。列表1给出的是一个典型的中断程序。 [next]
可选的“if(!CCP1)”行可确认输入管脚是否仍为低,以避免将瞬间毛刺读成串行数据。由于-PR2(未标出)必须大于PR2,所以应仔细选择TMR2的预定标器的值,并使TMR1的预定标器的值与之一样。在上面例子中,dTim2PR2为52。zui坏情况下的中断延迟应该小于串行数据速率,例如在9,600波特上,该值大约为104微秒或16MHz PIC上416条指令的执行时间。SPI中断正好能够隐藏数据并启用下一个字节的CCP1中断,但切记在某些时刻翻转数据位。
尽管设计工程师通常不能控制输入数据的到达时间,且两个接收器必须时刻保持警惕,但设计者通常能交替使用两个发送器。有很多方法可用来处理硬件路由,仅需少数几个逻辑门或晶体管以及一个输出位就可进行这种选择。图4显示采用一个含4个NAND门的74HC00的方法。可在“串口1”上“选择”高速发送,在“串口2”上“选择”低速发送,这两种路径的“数据输入”都来自TX管脚。
帧错误(FERR)标记
PIC异步串口的状态位包括FERR标记。FERR表示终止位为低而不是所要求的高,这表明发送方的波特率低于接收方的波特率,并且预期的终止位的确是一个数据位。也可用FERR来检测RS-232的“中断”条件。中断通常包括一个低起始位、全0数据以及一个0终止位。如果FERR被设置且数据为0,则将有一次中断,但一般需对输入做较长时间的观察,以确认它保持为低。“中断” 条件是一种向系统发送秘密“蝙蝠信号”并启用特殊配置或测试模式的方法。有些终端能发送各种长度的中断,或者设计工程师可将串口的RX输入缩短为正电压,其确切电平取决于硬件,但它可低到3V。如果是RS-232状态输出(如DTR),则其有效电平为正,且将能提供接收器所需的电压电平。
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TX9及TX9D是两个经常被忽略的特殊函数寄存器位,可对TX9设置进行设置,使TX9D作为第9个数据位被发送。额外数据位的一种传统用法是将其作为错误检查的奇偶校验位。如果错误检查对应用很关键,那么只进行简单的奇偶校验还不够,因为错误检查位可能出错。
曾经有一种采用RS-485的系统通过电线在数百英尺的距离上进行通信。该系统采用具有故障自恢复功能的RS-485芯片,即使电线是开路的,它也能保证有效输出。电线开路在半双工通信时经常出现,因为数据在同一对电线的两个方向上传输,每次只有一边能发送,而在间歇期间两边都在侦听,这使电线上没有驱动信号。该系统可靠工作了数年时间,直到客户想采用其它外来的RS-485设备。

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