Project

General

Profile

CORE - AVR XMEGA A1U DKE-CORE-X

PAC s mikrokontrolérem ATXMEGA128 rodiny AVR® RISC architektury od firmy MICROCHIP® je pokročilý programovatelný automatizační počítač určený pro zapojení do základní desky DKE systému, nebo jako samostatný miniaturní programovatelný modul.

Mezi hlavní klady architektury XMEGA patří velká výbava periferiemi, vysoký výkon díky maximálnímu taktu 32MHz při současně nízké spotřebě. Ta dosahuje v
aktivním módu maximálně 72 mW. Vykonání jedné instrukce v jednom hodinovém cyklu.


Obr.1. CORE-X ze přední a zadní strana desky plošných spojů. Obr.2. Znázornění propojení ATXMEGA128 a desky CORE-X.


1. Aplikace

  • Jádro základní desky systému DKE.
  • Vývojový kit nebo vývojová desko pro čip ATXMEGA128.
  • Jádro řízení mechatronických, kybernetických, robotických, automatizačních systémů.
  • Jádro inteligentní domácnosti.
  • Jádro zabezpečovacích systémů.
  • Jádro inteligentních senzorových systémů.

CORE-X je dodáván v předprogramovaných variantách a úpravách dle konkrétních potřeb navrhovaného zařízení.


2. Technická specifikace

ATXMEGA128 nabízí množství užitečných vlastí:
  • 128 Kbyte paměti flash,
  • 2 Kbyte EEPROM,
  • 8 Kbyte SRAM,
  • rozhraní JTAG a PDI,
  • DMA pro přímí přístup do paměti s moţností externí komunikace,
  • osm kanálů Event System pro předávání události mezi periferiemi,
  • osm 16-ti bitových časovačů,
  • 16-ti bitový čítač reálného času s odděleným oscilátorem,
  • modul kryptovacích mechanizmů AES a DES,
  • dva osmikanálové analogově digitální převodníky s rozlišením 12 bitů,
  • dva dvoukanálové digitálně analogové převodníky s rozlišením 12 bitů,
  • interně i externě nastavitelné hodiny za pomocí PLL a předděliček,
  • víceúrovňový systém pro obsluhu přerušení.

CORE-X:
  • spojuje napájecí piny do jednoho páru,
  • stabilizuje napájecí napětí filtračním kondenzátorem,
  • má osazen filtr pro ADC napájení,
  • nabízí 3 28 pinové svorkovnice s 78 programovatelnými I/O piny,
  • 4 montážní otvory pro M2 šrouby.

3. Popis modulu

3.1. Vstupně-výstupní porty

Vstupně-výstupní porty se liší podle provedení mikrokontroléru. U AVR ATXMEGA128 je devět portů po osmi pinech, jeden port se čtyřmi piny a jeden
s dvěma piny. Celkem tudíž 78 vstupně / výstupních pinů, 20 napájecích pinů, jeden pin pro PDI a jeden pin pro RESET. Tyto porty zajišťují komunikaci s okolím. Ke každému portu jsou přiřazeny 4 registry, které nám usnadňují práci s porty.

  • DIR – Tento registr určuje směr toku dat pro jednotlivé piny portu. Je-li bit nastaven na log.1, bude pin konfigurován jako výstupní, kdyţ bude zapsána log.0, bude pin vstupní.
  • DIRSET – Registr může být použit namísto registru DIR. Při čtení tohoto registru bude vrácena hodnota DIR.
  • DIRCLR – registr lze použít k vynulování bitů. Zápisem budou smazány příslušné bity v DIR. Při čtení registru bude vrácena hodnota v DIR.
  • DIRTGL – registr lze použít k nastavení bitů. Zápisem budou nastaveny příslušné bity v DIR. Při čtení bude vrácena hodnota v DIR.
  • OUT – hodnota registru bude nastavena na pinech portu, když je port prostřednictvím registru DIR nastaven jako výstupní. K registru OUT přísluší virtuální registry OUTSET, OUTCLR, OUTTGL.
  • IN – registr pro čtení dat z portu.
  • INTCTRL – registr ovládá přerušení. Jsou využity bity 0 a 1 pro INT0. Bity 2 a 3 ovládají přerušení INT1
  • INT0MASK – Bity registru jsou použity pro maskování, které piny budou použity jako zdroje přerušení INT0. Pro každý pin rozhoduje PINCTRL registr.
  • INT1MASK – Bity registru jsou použity pro maskování, které piny budou použity jako zdroje přerušení INT1. Pro každý pin rozhoduje PINCTRL registr.
  • PINnCTRL - Registr ovládá vlastnosti jednoho pinu v portu. Takže ke každému portu je přiřazeno osm těchto registrů:
    • Bit 7 – SRLEN: nastavením bitu omezíme rychlost přeběhu na pin n.
    • Bit 6 – INVEN: invertuje vstup a výstup dat na pin n.
    • Bit 5 : 3 – OPC: Output/pull konfigurace pinu n.
    • Bit 2 : 0 – ISC: Nastavuje vstup a konfiguraci pinu podle tabulky.
  • Ke každému portu se rovněž váže alternativní funkce (analogově-digitální převod, přerušení, pulzně-šířkovou modulaci, čítač,...) Další informace jsou uvedeny v pramenu.

4. Softwarová specifikace

Základní, výrobcem instalovaná aplikace je AMMI.

Uživatel modulu může přeprogramovat jádro PAC-AT90 tedy nahradit AMMI firmware (FW) svojí aplikací.

Pro přehrání FW je nutné propojit počítač (PC) a CORE-X modul. Propojení se provede USB-A / PKE-CORE-USB kabelem. Na straně PC je USB-A protokol 2.0 a vyšší a na straně CORE-X je 28 pinový IDC konektor. Na straně PC musí být nainstalován software pro práci s Microchip AVR mikropočítačem ATXMEGA1281U (FLIP, DFU).


5. Průvodce instalací, používáním a údržbou CORE-X


6. Vývojové informace

Vývojové informace mohou procházet uživatelé s bezpečnostní prověrkou reportér a vyšší.

  1. Aktuální hlavní vývojová verze: dke-3.x
  2. Developments Issue: #1589

7. Přílohy