Jste zde

Periférie konfigurovatelná z PC

Firma WSI dodává zajímavé obvody, s nichž si můžete vytvořit třeba pole čítačů, speciálně

konfigurované porty atd. Nejste omezeni napájením, typem procesoru ani čímkoli jiným.

Firma WSI uvádí v těchto dnech na trh novou řadu svých komplexních mikroperiferií PSD/ ZPSD 813F, které obsahují: 
 

  • FLASH paměť pro program o velikosti 128 kB
  • připojení pin to pin k libovolnému mikroprocesoru
  • JTAG rozhraní pro programování z PC včetně prvního naprogramování
  • Boot & Data paměť 32 k
  • SRAM 2 kB
  • automatické zálohování interní a externí SRAM
  • 27 vstupně/ výstupních pinů
  • PLD pro chip selekty
  • CPLD hradlové pole pro logické a sekvenční operace
  • bezpečností zařízení pro zamknutí Vaší aplikace proti napadení
  • Zero Power verze
  • datasheet PSD 813F (363 kB)
  • aplikační poznámky

Obvody řady PSD/ ZPSD 813 Flash posunuly možnosti programovatelných obvodů WSI opět o kus dále. Nejvýhodnější jsou aplikace ve spojení s ROM less mikroprocesorem, kde díky vysoké integraci funkcí na čipu dochází k významným úsporám nákladů. Schema zapojení se podstatně zjednoduší, zmenší se nároky na plošný spoj a pracnost při oživování. Podstatně nižší v porovnání se zapojením s jednotlivými obvody je rovněž příkon.

Připojení k mikroprocesoru. PSD 813 lze připojit pin to pin prakticky k libovolnému mikroprocesoru s multiplexovanou nebo nemultiplexovanou sběrnicí. Při připojení k 16 nebo 32 bitovému mikroprocesoru jsou data čtena postupně po bytech. Obvody PSD lze řesit i problematiku multiprocesorového propojení. Obvod lze připojit například k těmto mikroprocesorům:

  • řada ’51 od firmy Intel, Dallas, Philips a Temic, např. 80C31, 80C51,87C51, 87C52, 80C552, 80C251, 80C51XA, 80C320 apod.
  • Motorola řady 68HC08, 68HC11, 68HC12, 68HC16, 683XX
  • Intel 80186, 80188, 80C196, 83C193, 80198, 80960, 80386 EX
  • Zilog Z8, Z80 a Z180 od firmy Zilog
  • Echelon/Neuron 3150 od firmy Motorola nebo Toshiba
  • National 16000
  • připojení k dalším mikroprocesorům je možno konzultovat s dodavatelem nebo přímo s výrobcem. 

Programování obvodu. Programování a konfigurování obvodu se provádí z PC přímo ve Vašem zapojení přes sériové rozhraní JTAG. Toto rozhraní umožňuje i první naprogramování do zcela prázdné paměti. Programování s JTAG je 6 krát rychlejší než klasické paralelní programování a trvá jen 7 sekund. V případě potřeby je možno obvody naprogramovat i paralelně byte po bytu. Propojovací kabel pro spojení a podpůrný software na PC dodává firma WSI pod označením DK 800.

Paměť Flash. FLASH paměť 1 Mb je rozdělena na 8 sektorů po 16 kB. Každý sektor je možno zvlášť mazat nebo zamknout proti nežádoucímu vymazání. Komunikační software pro JTAG a boot program není na rozdíl od běžných pamětí Flash součástí paměťového prostoru Flash a nemůže dojít k jeho náhodnému vymazání. Po dobu reprogramování paměti Flash může mikroprocesor pracovat s kódem nebo daty z boot & data paměti.
Programování Flash se provádí sériově přes JTAG nebo paralelně byte po bytu. Vysoká rychlost programování je v dnešní době nespornou výhodou, protože jsou kladeny stále vyšší nároky na rychlé a spolehlivé naprogramování a přeprogramování software, změnu dat apod. 

Boot & data paměť. Na čipu je integrována boot paměť o velikosti 32 kB x 8 rozdělená do 4 sektorů po 8 kB, která obsahuje zavaděč a mohou zde být uložena data. Paměť může být buď EEPROM (zápis a mazání po bytech, např. pro proměnné a data), nebo 2nd Flash (zápis po bytech, mazání po sektorech, např. pro ukládání konstant), případně boot & data paměť chybí. Paměť je softwarově chráněna proti náhodnému přístupu a to zajišťuje boot programu větší ochranu a zvýšení bezpečnosti proti náhodným přepisům dat. Program, který umožňuje komunikaci přes JTAG je mimo Flash a Boot & data paměť, takže komunikace probíhá i tehdy, pokud použijete verzi bez a boot & data paměti. 

Jednotlivé varianty obvodu jsou uvedeny v následující tabulce:
 

standardní 5V
zero power 5V
zero power 2,7V
BUS

bit

Flash

pro program

Boot & data

32 kB

SRAM

kB

PSD 813 FN 
-
-
 
výběhový
   
PSD 813 FH
-
-
 
výběhový
   
PSD 813 F1 ZPSD 813 F1 ZPSD 813 F1V
8
128 kB
EEPROM
2
PSD 813 F2 ZPSD 813 F2 ZPSD 813 F2V
8
128 kB
2nd Flash
2
PSD 813 F3 ZPSD 813 F3 ZPSD 813 F3V
8
128 kB
no
2
PSD 813 F4 ZPSD 813 F4 ZPSD 813 F4V
8
128 kB
2nd Flash
no
PSD 813 F5 ZPSD 813 F5 ZPSD 813 F5V
8
128 kB
no
no

Paměť SRAM. Obvody s verzí F1/ F2/ F3 mají na čipu integrovanou paměť RAM o velikosti 16 kb organizovanou jako 2kB x 8. Paměť je automaticky zálohována z vnější baterie. V případě poklesu napájecího napětí pod referenční úroveň je automaticky připojena vnitřní baterie a obvod generuje signál i pro externí SRAM. Odběr paměti ve standby je 0,5 uA.

Programovatelné logické pole (PLD). Pro vytvoření vnitřních a vnějších chip selektů je k dispozici programovatelné hradlové pole se 73 vstupy. Vnější chip selekty je možno vyvést z obvodu přes programovatelné I/O piny.

Programovatelné pole CPLD. Jde o programovatelné pole o velikosti 3.000 hradlových ekvivalentů s funkčními mikrobuňkami (Micro Cells). V rámci pole může být zavedena zpětná vazba a mikroprocesor může číst stavové výstupy. Programovatelným polem mohou být realizovány různé funkce jako např. předvolitelné čítače, interfejsové protokoly, sekvenční a logické automaty, časové synchronizace, duální mikroprocesorové rozhraní (přístup k periferii a Flash ze dvou mikroprocesorů) apod. 

Vstupní a výstupní porty. Obvod PSD813 má tři 8-bitové porty a jeden 3-bitový port. Porty umožňují zvolit různé operační módy. Výstupy je možné konfigurovat jako periferní vstupy nebo výstupy, vstupy nebo výstupy z CPLD mikrobuněk nebo externí chip select z PLD. Porty umožňují vytvoření adresové a datové sběrnice. 

Security bit umožňuje zamknout Váš program a konfigurační data ve Vaší aplikaci proti nežádoucímu napadení ze strany konkurence a různých hackerů. Obvod nelze kopírovat nebo programovat.

Napájení. Obvody obsahují Power Management jednotku (PMU), která zajišťuje včasné připojení záložní baterie pro SRAM. Ve standby režimu odebírá obvod jen 2,5 uA. Standardní obvody (PSD 813) se dodávají v 5 V provedení. 
Zero Power verze je vybavena obvodem, který automaticky minimalizuje příkon celého obvodu. Obvod je aktivní jen po dobu ALE, jinak je v úsporném režimu. Typická spotřeba ve spojení s procesorem 80C31 při krystalu 12MHz se pohybuje okolo 2,5 mA !!! Provedení Zero Power (ZPSD 813) se dodává ve verzi 5 nebo 2,7 V.

Vývojové prostředky. Firma WSI dodává skoro zadarmo vývojový kit s označením DK 800.Tento kit obsahuje konfigurační a komunikační software a propojovací kabel pro naprogramování přes rozhraní JTAG. Software umožňuje pomocí jazyka Abel nakonfigurování vnitřních programovatelných obvodů, funkční simulaci a naprogramování obvodu přímo v aplikaci přes rozhraní JTAG. Software generuje konfigurační zdrojové kódy v jazyce C. Vzhledem k možnosti programování přímo z PC není potřeba žádný programátor. 
Pod označením DK 800 SET Vám dodáme kompletní sadu pro Vaši první aplikaci: DK 800, katalogové a aplikační údaje na CD a 1 vzorek PSD 813F2-15J v pouzdře PLCC.




Dokumentace. Na internetu můžete získat datasheet (- mirror na HW.cz pokud by jste chtěli aktualizovaný z WEBu WSI, pak ZDE) , aplikační poznámky a další informace u WSI. Dokumentaci na CD si můžete objednat ve firmě ELATEC.

Dodávky. Obvody se dodávají v PLCC / TQFP (14 x 14 mm) pouzdře s dobou přístupu 90/ 150 ns v komerčním/ průmyslovém provedení. 

Preferované typy:

PSD 813F5 –15J PLCC, komerční, 150 ns, bez SRAM a boot paměti
PSD 813F2 –15J PLCC, komerční, 150 ns, SRAM, 2nd Flash
Tyto obvody lze získat i v malých množstvích v ELATECu. Ostatní typy tam získáte jen pro plánovaná množství větší než 100 ks/ rok.

Závěr. PSD/ ZPSD 813F je univerzální obvod, který zjednodušuje práci návrhářům hardware, programátorům software a díky jednoduché a rychlé programovatelnosti nalezne jistě uplatnění v řadě aplikací..



Ceny v ELATECu

Vývojový a programovací kit za 3.990 Kč
Obvody od 275 Kč/ 100 ks resp. 239 Kč/ 1000 ks


Bližší informace o tomto obvodu, jeho cenách atd získáte ve firmě ELATEC která jej u nás distribuuje.. 
 
 

Z internetových zdrojů sestavil : Jan Řehák
Hodnocení článku: