61
ELEKTRONSKI FAKULTET NIŠ SEMINARSKI RAD IZ SISTEMA ZA RAD U REALNOM VREMENU I SISTEMA ZA AKVIZICIJU TEMA DIGITALNI INTERFON

Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

ELEKTRONSKI FAKULTET NIŠ

SEMINARSKI RADIZ

SISTEMA ZA RAD U REALNOM VREMENU

ISISTEMA ZA AKVIZICIJU

TEMA

DIGITALNI INTERFON

STUDENTI: MENTOR:

Page 2: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Emilija Miletić 10541 Branislav PetrovićNovaković Ivan 10305Marković Veljko 10533

1.UVODU današnje vreme kada kažemo interfon ne mislimo samo na jednostavane sisteme za

otvaranje vrata na koje smo da sada navikli. Današni interfoni imaju u sebi implementirane napredne funkcije kao sto su: video nadzor, alarmiranje, interna komunikacija između modula kao i povezivanje na eksterni telekomunikacioni sistem čime se omogućuje kontrola interfonskog sistema putem mobilnog prijemnika, zatim otvaranje vrata putem key kartica kao i inplementaciju sistema za beleženja vremena dolaska i odlaska što je od velikog značaja za primenu u firmama.

Sve ove napredne funkcije omogućio je prelazak sa analognih na digitalne sisteme. Nisu samo napredne funkcije prednost digitalnih nad analognim sistemima, digitalni sistemi koriste manji broj provodnika za povezivanje (u koliko je sistem izveden u topologiji magistrale broj provodnika je dva) pa je samim tim i povezivanje i održavanje sistema jednostavnije. Kvalitet zvuka kod digitalnih sistema je znatno bolji nego kod analognih. Jedan takav digitalni sistem koji koristi topologiju magistale su i sistemi Nemačke firme TCS . Navešćemo neke komponente ovih sistema radi ilustracije njihovih mogućnosti.

DITC100S-UPStanica sa displejomi tastaturomOsobine:: Za prikazivanje imena i prezimenana displeju mogu se iskoristiti 32slova visine 7mm.: Lista stanara se lako menja upotrebomtastature isporučene sa stanicom.: Jednostavno uputstvo za upotrebu: Mogućnost priključenja tastera zaotvaranje vrata pri izlazu iz zgrade.: Prilagođena je spoljnjoj montaži utemp. opsegu –-20 °C do +50 °C: Mogućnost izbora jezika(srpski, nemački, engleski,francuski, italijanski, norveškidanski i holandski): Direktan izbor stanara uz upotrebutastature.: Integrisana kodna brava sa zajedničkom šifrom i zasebnimšiframa svakog stanara.: Pretraga liste imena po abecedi

TTP30-RW / TTP30-AZ: trima tasterima se mogu dodeliti sledećefunkcije:: Tri interne veze sa bilo kojim govornimmestom u zgradi.: "Automatska vrata": automatsko otključavanjevrata po pozivu "sa" njih (uz vizuelnu identifikaciju): Prebacivanje poziva na jedan telefon tipa TTP30-..: Dva tastera za kontrolne funkcije.

2

Page 3: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Dodatne karakteristike uredjaja:: Različite melodije zvona za pozive sa dve pozivnestanice i za etažni poziv.: TTP30-.. se može, dodatno, povezati sa bilo kojompozivnom stanicom.

1.1 Digitalni interfon Za razliku od klasičnih, ovi interfoni imaju više prednosti: za instalaciju se koristi samo jedna parica(telefonski kabal ili sl.) koja prolazi kroz sve stanove, mogućnost priključenja do 255 korisnika na jednu centralnu jedinicu, više el.magnetnih brava, aktiviranje brave putem koda (za svakog korisnika posebno), korišćenje čip-kartica,antivandal izvedba... Pored ovih naprednih osobina digitalni interfoni su pritom zadržali nisku cenu po jedinici i jednostavnu ugradnju i instalaciju. Ove prednosti pogotovu dolaze do izražaja pri naknadnoj ugradnji interfona u već gotove objekte.

3

Page 4: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

TKI01-SGTCS:BUS interfejs za telefonsku centralu sa memorijom za 16 brojeva: Povezivanje preko standardnih telefonskih a/b žica: Na jednu TCS instalaciju može da se poveže do 64 TKI01-SG uređaja: Memorisanje telefonskih brojeva dužine do 16 cifara: Moguće je memorisanje 16 tastera sa 64 različitih pozivnih stanica: Jednostavne upravljačke i signalne funkcije (npr. otvaranje vrata ili uključivanje svetla): Relejski izlazi sa podesivim vremenom prekidanja: Ulazni kontakti sa memorijom za brojeve: kontrola do 10 :BUS releja tipa BRE1-VG: Programski mod je zaštićen šifrom koja se unosi biranjem na telefonskom aparatu: Napajanje: pomoću trafoa KT2A-SG ili drugog izvora napona 24V DC: Kućište je namenjeno montaži na šinu po standardu DIN EN 50022: Moguće je uspostavljanje veze sa klasičnog telefona ka 3 pozivne stanice

4

Page 5: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

: Moguće je uspostavljanje veze od pozivne stanice ka klasičnom telefonu bez ograničenja u broju: Moguće je uspostavljanje veze od klasičnog telefona ka bilo kom govornom mestu u stanu: Dimenzije: 90 mm x 105 mm x 70 mm (6 TE)

1.2 Strukture topologija

Kod LAN-ova, kako je to prikazano na slici 1., se uglavnom koriste topologije tipa zvezda (star), prsten (ring), i magistrala (bus).

A. ZvezdaKod topologije tipa zvezda postoji centralni server koji rutira podatke u mreži.Prednosti ove varijante su sledeće:• zbog toga što je brzina podataka izmedju centralnog servera i čvora obično mala kabliranje se izvodi jevtinim upredenim kablovima.• Otkaz jednog čvora nema uticaj na ostatak mreže.Glavni nedostatak ove topologije je taj što je rad (operativnost) mreže jako zavisan od centralnog servera. U slučaju da server otkaže ceo sistem nije više operativan.

B. PrstenKod prstena računari su povezani u petlji (vidi sliku 2.). Da bi se obezbedio korektan redosled pristupa u mreži jedan elektronski marker koji se naziva token se prenosi od jednog računara do drugog. Samo onaj računar kod koga se trenutno nalazi token može da predaje podatke. U zavisnosti od toga koji medijum za prenos se koristi (upredeni par žica, koaksijalni kabl, optičko

5

Page 6: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

vlakno), moguće je ostvariti različite brzine prenosa kroz prsten, počev od nekoliko kbps do reda nekoliko stotina Mbps.Tipična mreža tipa prsten je IBM Token Ring. Glavna prednost token ring mreže je ta što se svim čvorovima u mreži pruža podjednaka šansa za prenos. Na žalost, postoje i nedostaci a glavni je taj da ako jedan od čvorova ispadne iz rada, tada se i rad celokupne mreže narušava.

Slika 2. Prolaz token-a kroz prsten

C. Mreža tipa magistraleKao što se vidi sa slike 3., ovaj tip mreže koristi multidrop prenosni medijum. Svi čvorovi mreže dele istu magistralu, ali samo jedan čvor u datom trenutku može biti predajnik. Kao prenosni medijum moguće je koristiti upredeni par žica, koaksijalni kabl, ili optičko vlakno. Brzine u prenosu podataka koje se postižu su relativno visoke, obično su reda 100 Mbps.Pored jednostavnosti izvodjenja, prednost ove topologije je ta da ako jedan od čvorova bude u kvaru ostatak mreže biće operativan. Glavni nedostatak ove topologije je taj što zahteva implementaciju skupog i složenog mrežnog protokola koji onemogućava da dodje do sudara na magistrali. Sudar (contention) se javlja u situacijama kada dva čvora vrše predaju u isto vreme.

Slika 3. Topologija tipa magistrala

6

Page 7: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

D. Druge topologije

Postoje i druge mrežne topologije koje predstavljaju kombinaciju dve ili više osnovnih. Tipičan primer je topologija tipa stablo koja predstavlja kombinaciju zvezde i magistrale (slika 4. ). U konkretnom slučaju koristi se koncentrator (hub) za povezivanje više čvorova na mreži.

Slika 4. Topologija tipa stablo

Za realizaciju digitalnog interfona koristimo topologiju bus. Blok šema je data na sledećoj strani.

2.Blok šema

7

Page 8: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

8

Page 9: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

2.1Tabela komponenata

Čvor Broj komponenata Oznaka Deo ___________________________________________1 1 C1 1u2 1 C2 10u3 7 C3,C4,C6,C12,C13,C15,C16 100n4 1 C5 470u5 1 C7 68uF6 1 C8 100uF7 1 C9 120uF8 2 C10,C11 33/27pF9 1 C14 20u10 2 D1,D5 LED11 3 D2,D3,D4 DIODE12 1 D6 1N5817 1A 20V13 1 JP1 JUMPER14 1 J1 TASTATURA15 2 J2,J4 CONN PCB 1016 1 J3 SPI/DISPLEJ/DIODE17 1 J5 MICROPHONE18 1 J6 EAR-PHONE19 4 J7,J8,J9,J10 HEADER 120 1 LS1 BUZZER21 1 L1 3uH22 1 L2 100uH L2023 1 Q1 BC817-16L24 1 R1 68025 1 R2 5k26 2 R3,R12 10k27 1 R4 5028 3 R5,R6,R7 22029 3 R8,R9,R10 12030 1 R11 10031 1 U1 L7805/TO332 1 U2 LM259433 1 U3 AT89LV52/FP34 3 U4,U5,U7 MAX3072E35 1 U6 codec36 1 Y1 CRYSTAL

9

Page 10: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

3.1 Mikrokontroler AT89LV52Karakteristike

kompatibilan sa MCS-51 proizvodima 8K bajta reprogramabilne fleš memorije izdržljivosti 1000 ciklusa upis/čitanje 2.7 do 6V radni napon frekvencija 0 do 12 MHz tri-nivoa zaključavanja memorije 256x 8-Bit intetrneog RAM-a 32 programabilne I/O linije tri 16-bitna tajmera/brojača osam izvora prekida programabilni serijski kanal low power idle i power down modovi

Opis

AT89LV52 je nisko naponski, 8-bitni CMOS mikroračunar visokih performansi sa 8K bajta programabilne izbrisive ROM memorije. Uređaj je napravljen koristeći Atmelovu tehnologiju gusto pakovane postojane memorije i kompatibilan je sa industrijskim standardima 80C51 i 80C52 za set instrukcija i raspored pinova. Fleš na čipu omogućava da se programska memorija reprogramira u samom sistemu ili konvencionalnim programatorom. Kombinujući prilagodivi 8-bitni CPU sa fleš memorijom namonolitnom čipu, AT89LV52 postaje moćan mikroračunar koji pruža visoko fleksibilna i isplativa rešenja za mnoge aplikacije sa ugrađenom kontrolom.

Raspored pinova

10

Page 11: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Blok dijagram

11

Page 12: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Opis portova Vcc - napon napajanja GND - masa Port 0 8-bitni I/O port sa otvaorenim drejnom Port 1 8-bitni I/O port sa unutrašnjim pull-up-ovima Port 2 8-bitni I/O port sa unutrašnjim pull-up-ovima Port 3 8-bitni I/O port sa unutrašnjim pull-up-ovima RST resetovanje ulaza ALE/PROG – koristi se pri pristupanju eksternoj memoriji i pri flesh programiranju PSEN program store eneble koristi se kao strob prilikom isčitavanja iz eksterne

memorije XTAL1 ulaz u invertujući oscilatorski pojačavač i ulaz u kolo unutrašnjeg takta XTAL2 izlaz iz invertujućeg oscilatorskog pojačavača

Registri specijalnih namenaMapa memorijskog prostora na čipu ( registri sa specijalnom namenom) data je u tabeli 1. Kao sto se može primetiti nisu sve adrese zauzete. Pri očitavanju ne zauzetih adresa dobiće se nasumičan podatak. Korisnički softver ne bi trebalo da upisuje jedinice na ove lokacije jer se one mogu koristiti u budućim proizvodima za dodavanje novih karakteristika.

tabela 1

12

Page 13: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Registri tajmera 2: kontrolni i status bitovi su sadržani u registru T2CON i T2MOD. Registarski par (RCAP2H, RCAP2L) su capture/reload registri za tajmer 2 u 16-bitno cepture modu ili 16-bitnom auto reload modu.Registri prekida: individualni bit za dozvolu prekida je u IE registru. Dva prioriteta se mogu podesiti za svaki od šest izvora prekida u IP registru.

Memorija podatakaAT89LV52 ima 256 bajta RAM memorije. Gornjih 128 bajta zauzimaju paralelne adrese prostora u registrima specijalnih funkcija. To znači da gornjih 128 bita ima iste adrese kao i prostor u SRF ali su fizički odvojeni od prostora u SRF. Kada instrukcija pristupi internoj lokaciji iznad adrese 7FH, adresni mod korišćen u instrukciji određuje da li će procesor pristupiti gornjim 128 bitovima RAM-a ili prostoru u SRF.

Tajmer 2Tajmer 2 je 16-bitni tajmer/brojač koji može da radi ili kao tajmer ili kao brojač događaja. Tip operacije se bira bitom C/T2 u SRF T2CON registru. Tajmer 2 ima tri moda capture, auto reload ( brojanje na gore ili dole) i kao generator bodske brzine. Modovi se biraju bitovima u T2CON. Tajmer 2 se sastoji od dva 8-bitna registra, TH2 i TL2. kada funkcioniše kao tajmer, vrednost u registru TL2 se povećava sa svakim mašinskim ciklusom. Pošto se mašinski ciklus sastoji od 12 perioda oscilovanja, odnos brojanja je 1/12 od frekvencije oscilatra. U funkciji brojača, sadržaj registra se uvećava reagujući na promene sa 1 na 0 na svom odgovarajućem ulaznom pinu, T2.u ovoj funkciji, spoljni ulaz je semplovan tokom S5P2 svakog mašinskog ciklusa. Kad a uzorci pokažu visk nivo u jednom ciklusu a nizak u drugom ,sadržaj brojaća se uveća . Nova vrednost brojača pojavljuje se uregistru tokom S3P1 sliklusa. Pošto su potrebna dva mašinska ciklusa (24 perioda oscilatora) da bi se prepoznala promena sa 1 na 0, maksimalni odnos brojanja je 1/24 od frekvencije oscilatora. Da bi se osiguralo bar jedno semplovanje nivoa pre nego što se promeni, nivo bi trebalo držati najmanje jedan pun mašinski ciklus.

RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 MOD0 0 1 16-bitni auto reload0 1 1 16-bitni capture1 X 1 Generator bitske

brzineX X 0 (isključen)

Modovi tajmera 2

PrekidiAT89LV52 ima ukupno šest vektora prekida: dva eksterna prekida (INT0 i INT1), tri prekida tajmera (tajmeri 0,1,2), i prekid serijskog porta.

Karakteristike oscilatoraXTAL1 i XTAL2 su ulay i izlaz, respektivno, invertujućeg pojačavača koji se može konfigurisati da radi kao oscilator, kao što je prikazanao na slici 7. mogu se koristiti ili keramički rezonator ili kvarcni kristal. Da bi dobili eksterni clock, XTAL2 treba da je ne povezan dok se XTAL1 poveže kao na slici8.

13

Page 14: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

slika 7. povezivnje oscilatora slika 8. povezivanje eksternog clock-a

DC karakteristike

Simbol Parametar Stanje Min Max jedinica

VIL Ulazni napon nule (osim EA) -0,5 0,2Vcc-0,1 V

VIL1 Ulazni napon nule(EA) -0,5 0,2Vcc-0,3 V

VIH Ulazni napon jedinice (osim XTAL1,RST) 0,2Vcc+0,9 Vcc+0,5 VVIH1 Ulazni napon jedinice (XTAL1,RST) 0,7 Vcc Vcc+0,5 V

VOLIzlazni napon nule (portovi 1,2,3) Iol=1,6 mA 0,45 V

VOL1Izlazni napon nule (portovi 0,ALE, PSEN) Iol=3,2 mA 0,45 V

VOH

Izlazni napon jedinice(portovi 1,2,3, ALE, PSEN)

Ioh = -60 μA, VCC = 5V ± 10% 2,4 V

Ioh= -25 μA 0,75 Vcc VIoh= -10 μA 0,9 Vcc V

VOH1Izlazni napon jedinice(port 0 u modu eksternog basa)

Ioh=-800 μA Vcc=5V 2,4 VIoh=-300 μA 0,75 Vcc VIoh=-80 μA 0,9 Vcc V

IIL Ulazna struja logičke 1 Vin=0,45V -50 μAITL Struja prelaza sa 1 na 0 Vin=2 V -650 μAILI Ulazna struja curenja 0,45<Vin<Vcc + -10 μARRST Pulldown otpornik 50 300 K omCIO Kapacitivnost pina Test f.=1M Ta=250C 10 pF

ICCStruja naopajanja Aktivni mod 12Mhz 25 mA

Prazan hod 12MHz 6,5 mA

Power down mod Vcc=6 V 100 μAVcc=3V 40 μA

AC karakteristikePri radu, kapacitivnost portova 0,ALE/PROG, i PSEN = 100pF; a svih ostalih izlaza = 80pF.

14

Page 15: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

3.2 Karakteristike:

Dizajniran za analogne i digitalne bežične slušalice, dozvoljene zvučne terminale, telekomunikacijske aplikacije

2.7 (V) do 3.3 (V) Odabirljivi 13-bitni dužinski mod ili 8-bitna -teorijska kompatibilna konverzija Diferencijalni mikrofonski ulaz sa sa spoljašnom regulacijom Izlaz diferencijalne slušalice sa opterećenjem od 32 do Programabilna kontrola jačine zvuka u linearnom modu Mikrofon (MIC) I slušalice (EAR) funkcije mute Tipična disipacija snage od 0.03 mW u modu isključenja Taktna brzina 2.048 MHz Propusni opseg 300Hz do 3.4 KHz Nisko profilni 20-terminal TSSOP gustina pakovanja

Aplikacije: Digital handset Digital headset Cordless phones Digital PABX Digital voice recording

Opis:

TVL320AIC1106 kodek je dizajniran da izvrši prenos snimka analogno-digitalnom konverzijom I da prenese I primi filtrirane grupe zvukova komunikacionog sistema. TVL320AIC1106 radi u bilo kom modu 13-bitno linearnom ili 8-bitno

-tearijskom. PCM kodek prizvodi svoje unutrašnje taktove iz 2.048 MHz taktnog ulaza.

15

Page 16: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Funkcionalna blok šema:

Detaljniji opis:

Power up/resetSpoljašni reset mora biti primenjen u aktivnom RESET terminalu dok je MCLK aktivan da bi obezbedio reset pri uključivanju.

ReferenceOdređena grupa referencne pukotine zvukova je generisana unutar i vrši nabavku svih traženih referenci za odrađivanje prenosa i primanja kanala.

Phase-locked loopBlokirani fazni okvir proizvodi unutrašnju taktnu frekvenciju potrebnu za unutrašnje digitalne filtrei modulator faznog blokiranja do MHz master takt ulaza.

PCM interfacePCM interfejs prenosi iprihvata podatke na PCMO i PCMI terminale naizmenično. Podatak je prenešen ili primljen na MCLK speed once na svakom PCMSYN periodu. PCMSYN može biti doteran spoljašnim generatorom koji je izveden od glavnog takta i upotrebljen kao prekid prema skupu regulatora.

Microphone input

16

Page 17: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Ulazno strujno kolo mikrofona se sastoji od dva diferencijalna ulazno-izlazna pojačavača. (MIC amp1 i MIC amp2). MIC amp1 je nisko uvučni diferencijalni pojačavač sposoban za doterivanje spoljašnog signala. MIC amp2 ja diferencijalni pojačavač sa fiksiranim signalom od 6 dB.

Analog modulatorPrenosni kanal modulatora je treći po redu sigma-delta proračuna.

Transmit filterPrihvaćeni filtar je digitalni filtar projektovan da se upozna sa Consutive Komitet Internacionalne Telegrafije i Telefonije (CCITT) G.714 zahtevima. TVL320AIC1106 uređaj radi u bilo kom režimu 13-bitnom dužinskom ili 8-bitnom -teorijskom modu.

Receive filterPrihvaćeni RX filtar je digitalni filtar koji udovoljava CCITT G.714 zahtevima. TVL320AIC1106 uređaj radi u bilo kom 13-bitnom dužinskom ili 8-bitnom -teorijskom modu.

Receive volume controlU dužinskom modu tri najmanje bitna bita od 16-bitnog PCI uzorka podatka je upotrebljeno za kontrolu zvuka.Zvučni domet je -18 dB do 3 dB u koraku po 3 dB.

Digital modulator and filterDrugi po redu digitalni modulator i filtar konverzije primljenog digitalnog PCM podatka u analognim izlazima traženog od interfejsa slušalica.

Earphone amplifiersEAROUT je upotrebljen kao diferencijalni izlazni medijum koji može biti i priključen u izdvojenoj završnoj topologiji. Škljockanje i puckanje je ugušeno diferencijalnim izlazom.

Terminal br. I/O Opisi

EARVSS 4 I Analogna uzemljenje za EAROUT+DVDD 14 I Digitalni pozitivni izvor napajanjaDVSS 15 I Digitalni negativni izvor napajanja

EARMUTE 20 I Earphone muteEAROUT- 7 O Izlaz earphone negatinog porta pojačavačaEAROUT+ 5 O Izlaz earphone pozitivnog porta pojačavačaEARVDD 6 I Analogni pozitivni izvor napajanjaEARVSS 8 I Analogni negativni izvor napajanjaLINSEL 13 I Dozvola compandingMCLK 19 I Ulaz glavnog taktnog sistema (2.048MHz)MICGAIN+ 9 I Mikrofon pozitivne povratne spregeMICGAIN- 12 I Mikrofon negativne povratne spregeMICMUTE 1 I Mute mikrofonMICIN- 10 I Negativni ulaz mikrofona (-)MICIN+ 11 I Pozitivni ulaz mikrofona (+)PCMI 16 I Ulaz primljenog PCM-aPCMO 17 O Izlaz primljenog PCM-a

17

Page 18: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

PCMSYN 18 I PCM sinhronizovani ramRESET 2 I Aktivno-oslabljeni RESETVSS 3 I Naknadno uzemljenje za grupu pukotina unutrašnje reference

Maksimalno dozvolojeni opsezi:

Izvor napajanja, DVDD, EARVDD..................................-0.5 V do 3.6 VIzlazni napon ......................................................-0.5 V do 3.6 VUlazni napon ........................................................ -0.5 V do 3.6 VTemperatura okoline ...........................................-40˚C do 85˚CSkladišna temperatura .........................................-65˚C do 150˚CVodeća temperatura 1.6 mm za slučaj od 10 sekundi..................268˚C

Tabela rangiranja didipacije:

pakovanje 25˚Crangiranje snage

Faktor smanjivanjaIznad =25˚C

=85˚Crangiranje snage

PW 680 W 6.8 W/˚C 270 W

Pravila funkcionisanja:

Inicijlizacija uključenja

Spoljašni reset sa minimalnim impulsom čirine od 500 ns mora biti primenjen u aktivno-oslabljenom RESET terminalu sa MCLK aktivnim za obezbeđivanjem reseta pri uključivanju.

Tabela 1. Ukjučivanje i isključivanje potrošmje snage(Vdd = 2.7V ) Earphone opterećeni pojačavač

Stanje urećaja Maximalna potročnja snageUključeno 16.2 mWisključeno 81 W

Gubitak MCLK-a (bez detektovanih promena) automatski uvodi urećaj u stanje isključeno sa PCMO u stanje visoke impedanse. Ako se javi asinhrono isključenje za vreme impulsne kodne modulacije (PCM) prenosa kružnog podatka, PCM interfejs ostaje uključen sve dok je PCM podatak kompletno prenešen.

Pravila konverzije

18

Page 19: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Urećaj može biti programiran za bilo koji 13-bitni dužinski ili 8-bitni ( -teorijski) odgovarajući mod. Odgovarajuća operacija ispunjava CCITT G.711 zahteve. Operacija dužinske modulacije koristi 13-bitni dvojni kompletan format. Dužinski je odabran sa LINSEL low.

Operacija prenosaUlaz mikrofon

Stanje ulaz mikrofon je nisko-zvučni diferencijalni pojačavač. Mikrofon mora biti kapacitivno spregnut do MICIN- i MICIN+ terminala. Predpojačavač (MIC amp1) je određen izborom spoljnih otpornika R2 i R3. za postizanje preporučenog podečavanja od 23.5 dB za MIC amp1

predložene su vrednosti otpornika od R2=34kΩ i R3=510kΩ. tolerancije je preporučen za sve otpornike za udovoljavanje specifikacije. Preporučeni opseg za R2 je 34-100 kΩ. Za vrednoszi iznad 100kΩ, radni režim zvučnog kanala je degradiran.

Tipični mikrofon interfejs:

Funkcija mikrofon mute

Prenosni kanal mute može biti odabran nameštanjem MICMUTE high. Mute obezbeđuje slabljenje od 80 dB ulaznog signala mikrofona.

Operacija prihvaćanjaEarphone pojačavač

Analogni signal je prenešen do earphone pojačavača diferencijalnog izlaza (EAROUT- ili EAROUT+), koji je opterećen sa 8 Ω. EAROUT je preporučen za korišćenje kao diferencijalni izlaz.

19

Page 20: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Earphone mute funkcija

Primljeni mute kanal može biti odabran nameštanjem EARMUTE terinala na visoko.

Primljeni PCM format podataka

Odgovarajući mod: 8 bita je primljeno, MSB prvih Dužinski mod : 13 bita je primljeno, MSB prvih

Tablica definicija primljenih bitova podatakaBit br. Odgovarajući mod Dužinski mod

1 CD7 LD122 CD6 LD113 CD5 LD104 CD4 LD95 CD3 LD86 CD2 LD77 CD1 LD68 CD0 LD59 - LD410 - LD311 - LD212 - LD113 - LD014 - RXVOL215 - RXVOL116 - RXVOL0

Mehanički podaci:

20

Page 21: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

3/+3.3V, ±15kV ESD-Protected, Fail-Safe,Hot-Swap, RS-485/RS-422 Transceivers

GENERALNI OPIS

MAX3070E/MAX3079E 3.3 V; 15kV ESD zaštićen, RS-485/ RS-422 predajnik sa jednim softverom i jednim prijemnikom. Ovi uređaji uključuju sigurnost pada strujnog kola, garantujući itlaz na visokoj logici kada su ulazi prijemnika otvorene ili kratko spojeni. Izlazi prijemnika su na visokoj logici ako su predajnici na bas topolodiji neispravni (visoka impedansa). MAX3070E-AMX3079E uključuju brzu zamenu otpornosti za eliminacilu lažne promene na bas-u tokom uključenja ili ubacivanja. MAX3070E/MAX3071E/MAX3072E karakteriše slabljenje slow-rate pobude minimizacije EMI i ukida refleksiju uzorkovanu odgovarajućim kablovima terminala, dopuštajući grešku slobodnih podataka transmisije do 250kbps. MAX3073E/NAX3074E/MAX3075E takođe karakteriše slow-rate ograničene pobude, ali dopušta prenos govora do 500kbps. MAX3076E / MAX3077E/ MAX3078E pobuđivač slow-rate nije ograničen, praveći prenos govora do 16 Mbps. MAX3079E slow-rate je pin sa 250kbps, 500kbps i 16Mbps. MAX3072E/ MAX3075E/ MAX3078E su namenjeni za half-duplex komunikaciju. MAX3070E/ MAX3071E/ MAX3073E/ MAX3074E/ MAX3076E/ MAX3077E su namenjeni za full-duplex komunikaciju. MAX3079E ima mogućnost i half-duplex i full-duplex operacije. Oni takođe imaju osobinu nezavisno programiranog prijemnika i predajnika izlaznih faza kroz razdvojene pinove.MAX3070E- MAX3079E predajnici koriste 800μA trenutnog izvora za napajanje kada nije opterećen ili kada je potpuno opterećen napajanjem. Svi

21

Page 22: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

uređaji imaju 1/8 jedinice opterećenja prijemnika ulaznom impedansom dopuštajući 256 primopredajnika u bas-u.

Relacije uređaja Deo Temperaturni opseg Pakovanje pinovaMAX3070EEPD -40°C to +85°C 14 Plastic DIPMAX3070EESD -40°C to +85°C 14 SOMAX3070EAPD -40°C to +125°C 14 Plastic DIPMAX3070EASD -40°C to +125°C 14 SOMAX3071EEPA -40°C to +85°C 8 Plastic DIPMAX3071EESA -40°C to +85°C 8 SOMAX3071EAPA -40°C to +125°C 8 Plastic DIPMAX3071EASA -40°C to +125°C 8 SO

Apsolutni minimalni opseziSupply Voltage (VCC)....................................................................................+6VControl Input Voltage (RE,DE, SLR, H/F, TXP, RXP)..........-0.3V to +6VDriver Input Voltage (DI).............................................-0.3V to +6VDriver Output Voltage (Z, Y, A, B) .................................-8V to +13VReceiver Input Voltage (A, B)........................................-8V to +13VReceiver Input VoltageFull Duplex (A, B) .......................................................-8V to +13VReceiver Output Voltage (RO)..........................-0.3V to (VCC + 0.3V)Driver Output Current .......................................................±250mAContinuous Power Dissipation (TA = +70°C)8-Pin SO (derate 5.88mW/°C above +70°C) ..........................471mW8-Pin Plastic DIP (derate 9.09mW/°C above +70°C) ...............727mW14-Pin SO (derate 8.33mW/°C above +70°C) ........................667mW14-Pin Plastic DIP (derate 10.0mW/°C above +70°C) .............800mWOperating Temperature RangesMAX307_EE_ _ ......................................................-40°C to +85°CMAX307_EA_ _ ....................................................-40°C to +125°CJunction Temperature.........................................................+150°CStorage Temperature Range ..................................-65°C to +150°CLead Temperature (soldering, 10s) ......................................+300°C

DC elekrične karakteristikeParametri simbol uslov M

IN

TYP

MAX

jedinica

Diferencijalni izlaz RL = 100Ω (RS422), Figure 1RL = 54Ω(RS485), Figure 1

2 VCCVCC

V

Promena amplitude Diferencijalnog izlaza

RL = 100Ωor 54Ω, Figure 1 (Note 2)

1.5

0.2 V

Napajanje ocV RL = 100Ωor 54Ω, Figure 1 3 V

Promena amplitude napajanja

Δ RL = 100Ωor 54Ω, Figure 1 (Note 2)

0.2 V

22

Page 23: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Ulaz visokog nivoa ihV DE, DI, RE, TXP, RXP, H/F V

Ulaz niskog nivoa DE, DI, RE, TXP, RXP, H/F 0.8 V

Ulazni histerezis DE, DI, RE, TXP, RXP, H/F 2 100 mV

Ulazna stuja DE, DI, RE 1 μA

Ulazna impedansa prve promene

DE 1 10 kΩ

Ulazna struja TXP, RXP, H/F internal pulldown 10 40 μA

SRL ulaz visokog nivoa

V

SRL ulaz srednjeg nivoa

VCC - 0.4

VCC x 0.6

V

SRL ulaz niskog nivoa VCC x 0.4

0.4 V

SRL ulaz struje SRL = VCCSRL = GND -

75

75 μA

Izlaz propustljivosti (Y i Z) full duplex

DE = GND, VIN = +12VVCC = GND or 3.6V VIN = -7V

-100

125 μA

Zavisnost struje napajanja(mA) od temperature (˚C)

23

Page 24: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Zavisnost izlazne struje (mA) od visokog izlaza napona prijemnika(V)

Zavisnost izlazne struje (mA) od niskog izlaza napona prijemnika(V)

24

Page 25: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Zavisnost visokog izlaza napona prijemnika(V) od temperature (˚C)

25

Page 26: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Zavisnost niskog izlaza napona prijemnika(V) od temperature (˚C)

Diferencijalni izlaz struje (mA) od difefencijalnog izlaza napona (V)

Zavisnost difefencijalnog izlaza napona (V) od temperature (˚C)

26

Page 27: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Zavisnost izlazne struje (mA) od visokog izlaza primopredajnika (V)

Zavisnost izlazne struje (mA) od niskog izlaza primopredajnika (V)

27

Page 28: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Zavisnost struje isključenja (μA) od temperature (˚C)

Zavisnost propagacionog vremena (ns) od temperature(˚C) (250kbps)

Zavisnost propagacionog vremena (ns) od temperature(˚C) (500kbps)

28

Page 29: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Zavisnost propagacionog vremena (ns) od temperature(˚C) (16Mbps)

Zavisnost vremena propagacije prijemnika (ns) temperature(˚C) (250kbps 500 kbps)

Zavisnost vremena propagacije prijemnika (ns) temperature(˚C) (16Mbps)

29

Page 30: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Vrema propagacije pobuđivača (250 kbps)

Vreme propagacije prijemnika(250 kbps 500kbps)

Vrema propagacije pobuđivača (500 kbps)

30

Page 31: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Vrema propagacije pobuđivača (16 Mbps)

Vreme propagacije prijemnika(16 Mbps)

31

Page 32: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Figura 1. razdelnik napona Figura 2. testiranja strujnog kola pobude

Figura 3. propagaciono kašnjenje pobude

Figura 4. generatog vremena (tDHZ, tDZH, tDZH(SHDN))

32

Page 33: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Figura 5. generator vremena (tDZL, tDLZ, tDLZ(SHDN))

Figura 6. Test strujnog kola prijemnika sa propagacionim vremenom

33

Page 34: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Figura 7. propagaciono vreme prijemnika

Figura 8. Enable I Disable vreme prijemnika

34

Page 35: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

35

Page 36: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

- - - 1 1 H/F Half/full duplex odabranih pinova. Spojeni H/F u Vcc za half-duplex. Spojeno GND ili ostavljeno nespojeno.

2 2 1 2 2 RO izlaz prijemnika. Kada je RE na nuli i ako (A-B)≥-50mV R0 je na nuli

3 - 2 3 3 RE Izlaz prijemnika enable pobude. RE nula za enable R0 na jedinici kada je RE na jedinici DE nula za isključenje. RE je

hot-swap ulaz

4 - 3 4 4 DE Izlaz pobude enable. DF jedinica za izlaze enable pobude. Ovi izlazi su na jedinici kada ja DE na nuli RE jedinica i DE nula

za low-power isključenje

5 3 4 5 5 DI Ulaz pobude. Kada je DE jedinica , a nula na DI nainvertujućem niskom ulazu. DI jedinica neinvertujućeg

visokog izlaza i invertujućeg niskog izlaza

- - - 6 6 SRL Ograničenje slow.rate odabranih pinova. Povezivanje SRL sa GND za 16 Mbps komunikacione brzine; povezivanje Vcc za 500 kbps komunikacione brzine; dopuštanje nespojive veze za

250 kbps komunikacione brzine

6,7 4 5 7 7 GND uzemljenje

- - - 8 8 TXP Faza predajnika. Povezivanje TXP za uzemljenje ili dopuštanje perdašenja za normalni polaritet predajnika.

Povezivanje Vcc za invertovani polaritet predajnika

9 5 - 9 - Y Neinvertujuči izlaz

- - - - 9 Y Neinvertujuči izlaz i neinvertujući ulaz predajnika

10 6 - 10 - Z Invertujući izlaz

- - - - 10 Z Invertujući izlaz i invertujući ulaz prijemnika

11 7 - 11 - B Invertujući ulaz prijemnika

- - - - - B Ulaz prijemnika (otporni)

- 7 7 - - B Inverujući ulaz prijemnika i invertujući izalz predajnika

12 8 - 12 - A Neinvertujući ulaz prijemnika

- - - - 12 A Ulaz prijemnika (otporni)

- - 6 - - A Ulaz neinvertujućeg prijemnika i neinvertujući izlaz predajnika

- - - 13 13 RXP Faza prijemnika. Povezani RXP za GND ili ostavljno nespojeno ua normalni polaritet primopredajnika. Vcc

povezano za invertujući polaritet prijemnika.

14 1 8 14 14 Vcc Pozitivni izvor napajanja Vcc=3.3 V +_ 10. Bajpas Vcc za GND sa 0.1μA kondenzatorom.

1,8,13 - - - - N.C Nepovezano. Može biti povezano za GND

36

Page 37: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Tabela funkcija

37

Page 38: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Detaljniji opis:MAX3070E- MAX3079E high-speed primopredanik za RS-485/RS422 komunikaciju sadrži jedan pedajnik ijedan prijemnik.Ovi uređaji imaju osobinu zaštite pada strujnog kola koja garantuje visoko logički izlaz izlaz prijemnika kada suprijemni ulazi otvoreni ili kratko spojeni ili kada supovezani za terminale prenosne linije neispravne pobude.MAX3070E/ MAX3072E/ MAX3073E/ MAX3075E/ MAX3076E/ MAX3078E/ MAX3079E takođe imaju hat-swap sposobnost dopuštanja niza podataka ubačenog spolja. MAX3070E/ MAX3071E/ MAX3072E ima slow-rate pobudu koja monimizira EMI i ukida refleksiju uzrokovanu neregularnim terminalnim kablovima dopuštajući prenos podataka do 250 kbps. MAX3073E/ MAX3074E/ MAX3075E takođe nudi slow-rate limit dopuštajući prenos podataka do 500 kbps. MAX3076E/ MAX3077E/ MAX3078E uređaji slow-rate nisu limitirani praveći penosnu brzinu od 16 Mbps.MAX3079E slow-rate je izbirljiv između 250 kbps, 500 kbps, 16 Mbps. Korišćenjem selekzivnog pina.MAX3072E/ MAX3075E je half-duplex dok su MAX3070E/ MAX3071E/ MAX3073E/ MAX3074E/ MAX3076E/ MAX3077E full-duplex komunikacija primipredajnika. MAX3079E je selektabilan između half-duplex i full-duplex komunikacije izborom pina SRL na jedinicu ili nulu, retrospektivno.

38

Page 39: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Uređaji koriste napajanje od 3.3 V. Ograničeni su što se tiče strujnog izlaza. Terminal isključenje zaštićuje ograničenje struje zbog disipacije napona.

Filtriranje ulaza prijemnika:

MAX307E- MAX3075E prijemnici i MAX3079E rade sa 250 kbps ili 500 kbps, unose ulazno filtriranje i povećavaju ulaz histerezisa. Filtrirano povećanje šuma se prenosi diferencijalno kablovima. Prenos kasni povećano za 25 na obe linije posle filtriranja.

Uprošćena šema Enable ulaza

Tipična half-duplex RS-485 mreža

39

Page 40: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Uputstvo izbora

Konfiguracija pinova:

40

Page 41: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Informacije o pakovanju:

41

Page 42: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

VCC

21

74HC7014/SO

4K7

T1

Predlog komunikacije između modula

Komunikacija između modula kod jednog digitalnog interfona je veoma bitna stavka jer je u sistemu potrebno obezbediti obradu podataka u realnom vremenu tako da svako zakašnjenje u slanju i prijemu podataka moze dovesti do nestabilnosti sistema.

Tasteri kojima iniciramo rad interfona mogu biti realizovana na dva načina.Prva realizacija je sa invertujućim šmit trigerom. . U drugom načinu koristimo neinvertovani šmit triger i visoki nivo se prenosi direktno sa napajanja

slika1.a prvi način 1. b drugi način realizacije tastera

U šemi upotrebićemo oba ova načina , tasteri se vezuju na portove P1.2 i P3.2 . Na ulazne portove P1.0 i P1.1 se vezuju led diode koje signaliziraju sa kojim je mikrokontrolerom izvšena komunikacija. Kompletna šema komunikacionog modula sadrži tri mikrokontrolera sa identiščim okruženjem.

VCC

1 2

74HC14100

T1

42

Page 43: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

VCC

VCC

21

74 H C 7 0 1 4 / S O

12

74 H C 1 4

4K7

100

T1

T1

R S T9

XTA L 21 8 XTA L 11 9

P S E N2 9A L E / P R O G3 0

E A / V P P3 1

V C C4 0

P 1 . 0 / T21

P 1 . 1 / T2 -E X2

P 1 . 23

P 1 . 34

P 1 . 45

P 1 . 56

P 1 . 67

P 1 . 78

P 2 . 0 / A 82 1

P 2 . 1 / A 92 2

P 2 . 2 / A 102 3

P 2 . 3 / A 112 4

P 2 . 4 / A 122 5

P 2 . 5 / A 132 6

P 2 . 6 / A 142 7

P 2 . 7 / A 152 8

P 3 . 0 / R XD1 0

P 3 . 1 / TXD1 1

P 3 . 2 / I N T01 2

P 3 . 3 / I N T11 3

P 3 . 4 / T01 4

P 3 . 5 / T11 5

P 3 . 6 / W R1 6

P 3 . 7 / R D1 7

P 0 . 0 / A D 03 9

P 0 . 1 / A D 13 8

P 0 . 2 / A D 23 7

P 0 . 3 / A D 33 6

P 0 . 4 / A D 43 5

P 0 . 5 / A D 53 4

P 0 . 6 / A D 63 3

P 0 . 7 / A D 73 2

U 3

A T8 9L V 5 2

D 1 D 2

R 1 C R 1 D

V C C V C C

R O1

D I4

R E2 D E3

A6

B7

U 4

M A X4 8 5

slika 2. Blok šema prvog bloka komunikacionog modula

Na blok dijagramu je dat prvi blok šeme komunikacionog modula koji se sastoji iz takva tri. Komunikacija mikrokontrolera je urađena preko RS485 izlaznim portovima TXD I RXD. Prenos signala se se obavlja primopredajnikom RS_485 half-duplex da bi izbegli smetnje u toku prenosa.

Algoritam komunikacionog modula

1. Ulazni deo

START

INICIJALIZACIJA SERIJSKOG KANALA

INICIJALIZACIJA PREKIDA

KORIŠĆENJE SPOLJAŠNJEG PREKIDA

RUTINA ZA PREKID

ULAZNI DEO

43

Page 44: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Ovaj deo algoritma podrazumeva inicijalizaciju memorijskog prostora. 8051 ima blok od 128 bajtova unutrašnje memorije za podatke. 128 bajtova unutrašnje memorije za podatke podeljeno tako da je prvih 8 bajtova (00h – 07h) ''registarska banka 0''. Registarske banke (4) su smeštene u unutrašnji RAM na adresama 08h do 1Fh. Bit memorija je sastavni deo unutrašnje memorije za podatke, od adrese 20h do 2Fh. Unutrašnja RAM memorija se nalazi na lokacijama 00h do 7Fh, SFR na lokacijama 80h do FFh.

2. Inicijalizacija serijskog kanala8051 svoj rad zasniva na spoljašnjem kristalu. Kristal je električni uredjaj koji, kada je

uključen, emituje impulse fiksne frekvencije. Kada koristimo 8051 najčešće frekvencije su 12 MHz i 11.0592 MHz. U ovom slučaju koristićemo 11.0592 MHz. Baud-ova brzina je shodno frekvenciji 9600kbps, FDh = -3. Adresu od 87h predstavlja PCON registar koji upravlja napajanjem. TCON na adresi 88h konfiguriše i modifikuje način na koji 8051 koristi dva tajmera. TMOD adresiran 89h je registar režima rada tajmera se koristi da konfiguriše režim rada svakog od dva tajmera. SCON na adresi 98h je registar upravljanja serijskim kanalom se koristi da konfiguriše ponašanje 8051 serijskog porta na ploči. SBUF (99h) registar serijskog prenosa se koristi da pošalje i primi podatke preko serijskog porta na ploči. Bilo koja vrednost upisana u SBUF biće poslata na izlaz serijskog porta TXD pin mikrokontrolera. Isto tako, bilo koja vrednost koju 8051 primi preko serijskog porta RXD pina će biti prosledjena korisničkom programu preko SBUF. Drugim rečima, SBUF služi kao izlazni port kada upisujemo u njega i kao ulazni port kada čitamo iz njega.

3. Inicijalizacija prekidaIE (Adresiran A8h): Registar za maskiranje prekida se koristi da omogući ili zabrani

pojedinačno prekide. Nizak nivo 7-og bita ovog registra se koristi i da omogući/zabrani pojedinačne prekide, s obzirom da se visok nivo ovog bita koristi da omogući ili zabrani SVE prekide. Prema tome, ako je MSB bit ovog registra 0 svi prekidi su zabranjeni bez obzira da li je pojedinačno prekid omogućen postavljanjem odgovarajućeg bita.

IP (Adresiran B8h): Registar za kontrolu prioriteta prekida se koristi da specificira odnos prioriteta svakog prekida. Kod 8051 prioriteti mogu biti ili niskog (0) ili visokog (1) nivoa prioriteta. Novi prekid može da prekine izvršenje prekidne rutine jedino kod prekida niskog nivoa prioriteta. Na primer, konfigurišete 8051 tako da su svi prekidi niskog nivoa osim serijskog prekida, onda će serijski prekid uvek biti u stanju da prekine sistem, čak iako se drugi prekid tekuće izvršava. Medjutim, ako se serijski prekid izvršava ni jedan drugi prekid neće biti u stanju da prekine izvršenje serijske prekidne rutine pošto je ona najvećeg prioriteta.

4. Korišćenjem spoljašnjeg prekida

Druga ideja je korišćenje spoljašnjeg prekida koji se ostvaruje odgovarajućim povezivanjem tastera T1 na pin P3.2. Kada se prekid dogodi ulazi se u proceduru za opsluživanje prekida koja podrazumeva ispitivanje stanja tastera P2 sa vremenskim korakom od npr. 2s. Nakon toga se, u zavisnosti od toga koji su tasteri pritisnuti, postavlja adresa mikrokontrolera i šalje na serijski kanal.

5. Rutina za prekid

Prekid (Interrupt) je neki dogadjaj koji prekida normalno programsko izvršenje.Možemo da konfigurišemo 8051 tako da bilo koji od sledećih dogadjaja uslovi prekid:• Prekoračenje Tajmera 0

44

Page 45: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

• Prekoračenje Tajmera 1• Prijem/Prenos serijskog karaktera• Spoljašnji dogadjaj 0• Spoljašnji dogadjaj 1

Program

NAME MASTER

PROGRAM SEGMENT CODEMAGACIN SEGMENT IDATAMARKERI SEGMENT BIT

RSEG MAGACIN

STACK: DS 10 ;definisemo 16 bajtova prostora;za magacin

RSEG MARKERI

T_1: DBIT 1 ;status tastera 1T_2: DBIT 1 ;status tastera 2D_1: DBIT 1 ;status LED diode 1D_2: DBIT 1 ;status LED diode 2

CSEG AT 0000h ;apsolutna adresa pocetka programaUSING 0 ;koriscenje registarske banke RB0JMP POCETAK ;inicijalizacija serijskog kanala

CSEG AT 0003H ;apsolutna adresa spoljasnjeg prekida 0JMP EXINT0 ;prekidno-usluzna rutina za opsluzivanje

;spoljasnjeg prekida

CSEG AT 0023H ;apsolutna adresa serijskog prekidaJMP UART ;prekidno usluzna rutina za opsluzivanje

;serijskog prekida

RSEG PROGRAM ;relokatibilni segment

;*************************************************************************

BROJ EQU -10000DVESTA EQU 200

;**************************************************************************

45

Page 46: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

POCETAK: MOV SP,#STACK-1 ;prvo postavljanje pokazivaca stekaMOV TMOD,#00100001b ;inicijalizacija TMOD registra tajmer 1 u

auto-;reload modu;i tajmera 0 u 16-bitnom za generisanje kasnjenja

MOV TH1,#0FDh ;frekvencija oscilatora 11.0592MHz generisanje baud-ove ;brzine od 9600 bps

SETB TR1 ;aktiviranje tajmera 0MOV SCON,#01010000b ;8-bitni UART i postavljanje REN bitaCLR IT0 ;aktiviranje spoljasnjeg prekida niskim nivom

;signalaMOV IE,#10010001b ;dozvola globalnog prekida kao i serijskog

i ;spoljasnjeg prekidaMOV IP,#00010000b ;serijski prekid sa najvisim nivom prioritetaSJMP $ ; nista ne radi (beskonacna petlja)

;*****************************************************************************EXINT0: SETB T_1 ;dogodio se spoljasnji prekid postavljanje markera

;T_1 tj. taster 1 je pritisnutCALL DELLAYJB P1.2,MIKRO_1 ;ispitivanje da li je pritisnut taster 2

SETB T_2 ;ako jeste postavimo marker T_2 MOV A,#02h ;i pripremimo adresu drugog mikrokontroleraSETB TI ;forsiramo serijski prekid da bismo poslali podatak

END_EX0: RETI ;povratak iz prekidne rutine serijskog kanala

MIKRO_1: MOV A,#01h ;adresa prvog mikrokontrolera SETB TI ;forsiramo serijski prekid da bismo poslali podatakJMP END_EX0

;*****************************************************************************UART: JB RI,PRIJEM ;rutina serijskog prekida

;prvo ispitujemo RI marker i ukoliko je postavljen;skacemo na labelu PRIJEM

CLR TI ;u suprotnom znaci da se radi o predaji;najpre obrisemo marker TI

MOV SBUF,A ;i posaljemo adresu koju smo prethodno izgenerisaliEND_UART: RETI ;povratak iz rutine serijskog prekida

PRIJEM: CLR RI ;obrisemo RI markerMOV A,SBUF ;prebacimo dobijeni podatak u ACC (sadrzi adresu)JB ACC.0,LED_1 ;ispitujemo LSB bit i ako je 1 palimo LED diodu 1JB ACC.1,LED_2 ;ispitujemo ACC.1 i ako je 1 palimo LED diodu 2JMP END_UART ;ako ni jedan bit nije 1 vracamo se iz rutine odnosno

;primili smo pogresan podatak pa bi moglo da se ;protokolom definise podatak o gresci

LED_1: CLR P1.0 ;palimo diodu 1SETB D_1 ;i postavljamo marker za diodu 1JMP END_UART

LED_2: CLR P1.1 ;palimo diodu 2SETB D_2 ;i postavljamo marker za diodu 2

46

Page 47: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

JMP END_UART

;*****************************************************************************

DELLAY: MOV R0,#DVESTA ;generisanje vremenskog kasnjenja od 2s odnosno;200 * 10000us

PONOVO: MOV TH0,#HIGH BROJMOV TL0,#LOW BROJSETB TR0

WAIT: JNB TF0,WAITCLR TF0CLR TR0DJNZ R0,PONOVORET

;*****************************************************************************

END

Sadržaj:

Uvod...................................................................... 2Digitalni interfon .................................................. 3Struktura topologija.............................................. 5Blok šema............................................................. 8Tabela komponenata ........................................... 9Mikrokntroler AT89LV52 ................................... 10PCM Codec.......................................................... 15RS_485 ............................................................... 21Predlog komunikacije......................................... 42

47

Page 48: Digitalni interfon - Embedded Systems Research …es.elfak.ni.ac.rs/Seminar works RTS/Digitalni interfon... · Web viewDIGITALNI INTERFON STUDENTI: MENTOR: Emilija Miletić 10541

Algoritam modula rada...................................... 43Program...............................................................44

48