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miniMODUL-537 / 509
Hardware-Manual
Ausgabe Juli 2002
Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG

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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Phytec miniMODUL-537/509

  • Seite 1 / 509 Hardware-Manual Ausgabe Juli 2002 Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG...
  • Seite 2 Die Informationen in diesem Handbuch wurden sorgfältig überprüft und können als zutreffend angenommen werden. Dennoch sei ausdrücklich darauf verwiesen, daß die Firma PHYTEC Meßtechnik GmbH weder eine Garantie noch die juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für Folgeschäden übernimmt, die auf den Gebrauch oder den Inhalt dieses Handbuches zurückzuführen sind. Die in diesem Handbuch enthaltenen Angaben können ohne vorherige Ankündigung...
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhalt Einleitung ......................1 Kurzübersicht über das miniMODUL-537/509........3 1.1 Blockschaltbild ................5 1.2 Ansicht des miniMODUL-537/509 ..........6 Anschlußbelegung................7 Jumper....................11 3.1 J1 Interner oder Externer Programmspeicher ......12 3.2 J2 Spannungsversorgung des SRAM/E²PROM U5....13 3.3 J3 Power-Saving Modes / Watchdog-Timer......13 3.4 J4 Oszillator-Watchdog .............14 3.5 J5, J6 Erste Serielle Schnittstelle ..........14...
  • Seite 4 / 509 Bild- und Tabellenverzeichnis Bild 1: Blockschaltbild ................5 Bild 2: Ansicht des miniMODUL-537/509 (Controllerseite) ....6 Bild 3: Ansicht des miniMODUL-537/509 (Platinenunterseite)....6 Bild 4: Lage der Pins ................7 Bild 5: Zählweise der Jumper..............11 Bild 6: Lage der Jumper (Ansicht Platinenoberseite)......
  • Seite 5 Tabelle 19: Adreßregister ................30 Tabelle 20: Maskenregister .................31 Tabelle 21: Beispiel zur Verwendung von Adreß- und Maskenregister ..32 Tabelle 22: Bestückungsoptionen für U13 ..........39 Tabelle 23: E PROM/FRAM Schreibschutz ..........39 Tabelle 24: E PROM/FRAM Adresse............40 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 6 / 509 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 7: Einleitung

    Einhaltung der gegebenen Hinweise zur Inbetriebnahme. Nach dem Einbau in ein Gerät oder bei Änderungen/Erweiterungen an diesem Produkt muß die Konformität nach dem EMV-Gesetz neu festgestellt und bescheinigt werden. Erst danach dürfen solche Geräte in Verkehr gebracht werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 8 /miniModule der Firma PHYTEC, die eine Bestückung mit verschiedenen Controllern erlauben, und dadurch eine Vielzahl von Funktionen und Konfigurationen ermöglichen. PHYTEC unterstützt alle gängigen 8- und 16-bit-Controller auf zwei Arten: als Grundlage für Starter Kits, die die Kombination mit benutzer- eigenen Schaltungen auf einem eigens dafür vorgesehenen Wrap-Feld erlauben und als universelle, sofort einsetzbare, voll funktionsfähige micro- und...
  • Seite 9: Kurzübersicht Über Das Minimodul-537/509

    Handbuch zum jeweiligen Microcontroller, im Hardware-Manual zum miniMODUL-537/509 wird auf keinerlei Besonderheiten des jeweiligen Microcontrollers näher eingegangen, da diese für die grundlegende Funktion des miniMODUL-537/509 ohne Belang sind. Das vorliegende Handbuch beschreibt das miniMODUL-537/509 in der Platinenversion PCB-No. 1108.2. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002...
  • Seite 10 / 509 Das miniMODUL-537/509 bietet folgende Features: • Rechner im Scheckkartenformat 55 x 85 mm durch Einsatz moderner SMD-Technik • verbesserte Störsicherheit durch Multilayer-Technik • aufsetzbar auf die Anwendungsschaltung wie ein großer Chip • Infineon Controller 80C537 (auch 80C517...517A) im PLCC84 Gehäuse oder C509 im QFP100 Gehäuse, befehlskompatibel zur...
  • Seite 11: Blockschaltbild

    I-Po r t s RS232 as yn c Transceiver RS232 Transceiver as yn c J7..J11 RS4 85 Transceiver R e s e t / W at c h d o g Bild 1: Blockschaltbild © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 12: Ansicht Des Minimodul-537/509

    / 509 1.2 Ansicht des miniMODUL-537/509 Bild 2: Ansicht des miniMODUL-537/509 (Controllerseite) Bild 3: Ansicht des miniMODUL-537/509 (Platinenunterseite) © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 13: Anschlußbelegung

    Bestückung mit Stiftleisten im Rastermaß 2,54 mm möglich. Die folgende Tabelle 1 gibt Ihnen eine Übersicht über die Belegung aller Anschlüsse. 3/2A 63/32A 1/1A 64/32B 2/1B 2/1B 1/1A 3/2A 23/12A 24/12B 2/1B 64/32B 1/1A 63/32A 3/2A Bild 4: Lage der Pins © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 14: Beschreibung

    Für die Verwendung von Emulatoren können die Controllersignale /XXP von den im restlichen Modul verwendeten Signalen /XX getrennt und demzufolge von außen eingespeist werden. Hiervon betroffen sind die Signale /PSEN, /RD, /WR und /RES. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 15 (über Jumper J10 mit GND verbunden) 101..108 P9.7...P9.0 Port 9 (nur C509 Controller) 109..116 P5.7...P5.0 Port 5 /Reset-Ausgang des Controllers Watchdog-Timer / Power-Saving-Modes des Controllers (über Jumper J3 mit GND verbunden) 119..126 P6.0...P6.7 Port 6 127,128 Schaltungsmasse 0 V © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 16 Analogeingänge AN11...AN0 132,130, 152,150, 148,146, 144,142, 140,138 AREF Referenzspannung Analogeingänge +5 V = Tabelle 1: Pinout mit Erläuterung Signale, die in diesem Handbuch mit einem führenden Schrägstrich gekennzeichnet sind (wie z.B. /RES) sind aktiv-low Signale. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 17: Jumper

    Jumper 3 Jumper Das miniMODUL-537/509 besitzt zur Konfiguration 22 Lötjumper, die teilweise bereits bei der Auslieferung vorverbunden sind. Das Bild 5 verdeutlicht die verwendete Zählweise bei den Jumpern, Bild 6 und Bild 7 die Lage der Jumper auf der jeweiligen Platinenseite.
  • Seite 18: J1 Interner Oder Externer Programmspeicher

    3.1 J1 Interner oder Externer Programmspeicher Jumper J1 dient zur Selektion des controller-internen ROM/Flash bei entsprechenden Controller-Typen. Dieser Jumper ist immer in Position 1+2 geschlossen, da PHYTEC standardmäßig nur ROM-lose Controller ausliefert. Dadurch wird nach einem Hardware-Reset das im externen Programmspeicher abgelegte Programm abgearbeitet.
  • Seite 19: J2 Spannungsversorgung Des Sram/E²Prom U5

    Software aktivieren oder die Power-Saving Modes des Controllers benutzen. Es ergeben sich folgende Konfigurationen: Power-Saving Modes Watchdog-Timer geschlossen * freigegeben gesperrt gesperrt freigegeben offen * = Default-Einstellung Tabelle 4: J3 Konfiguration Power-Saving Modes / Watchdog-Timer © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 20: J4 Oszillator-Watchdog

    Es ergeben sich folgende Konfigurationen: Signalpegel Erste Serielle Schnittstelle geschlossen * geschlossen * RS-232 (Modulpins 45 und 47) TTL (Modulpins 15 und 16) offen offen * = Default-Einstellung Tabelle 6: J5, J6 Konfiguration Erste Serielle Schnittstelle © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 21: J7, J8 Zweite Serielle Schnittstelle

    RS-485-Transmitters erfolgen. Es ergeben sich folgende Konfigurationen: RS-485-Transmitter P5.1 offen * Sendesperre don´t care don´t care geschlossen don´t care high Sendefreigabe geschlossen geschlossen high don´t care *= Default-Einstellung Tabelle 8: J9 Konfiguration RS-485 Sendesteuerung © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 22 Befehlen auf den Zustand des Daten-Ausgangs reagiert werden. Es ergeben sich folgende Konfigurationen: P3.2 des Controllers offen * nicht verbunden verbunden mit invertiertem geschlossen Daten-Ausgang *= Default-Einstellung Tabelle 10: J11 Konfiguration RS-485 Datenausgang © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 23: J12 Rs-232-Steuerung

    Aus Gründen der Kompatibilität zu älteren Modulen ist dieser Jumper im Auslieferungszustand offen. Chip-Enable RTC-72423 (U10B) offen * externes /CSRTC an Modulpin 59 /CS1 vom Adressdecoder geschlossen *= Default-Einstellung Tabelle 12: J13 Konfiguration Chip-Enable RTC72423 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 24: J14 Internes Programmiermodell Beim C509

    VCC schaltet der RESET-Controller U7 auf die Batterieversorgung um und sichert somit den Datenerhalt. Um diese Funktion zu aktivieren, kann mit Jumper J15 die Versorgungs- spannung fuer U13 von VCC auf VPD geändert werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 25: J16, J17 Adresse Des Seriellen E²Prom/Fram

    0xA8 0xAA 1 + 2 1 + 2 0xAC 2 + 3 2 + 3 0xAE 1 + 2 2 + 3 * = Default-Einstellung Tabelle 15: J16, J17 Konfiguration Adresse Serielles E PROM/FRAM © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 26: J18 Schreibschutz Des E²Prom/Fram

    /RES (J22). Im Auslieferungszustand sind die Jumper J19-J22 geschlossen und somit die Controllersignale mit den Signalen des Modules verbunden. ___________________ Bitte informieren Sie sich über das Vorhandensein der Schreibschutzfunktion im Datenblatt des installierten E PROM/FRAM. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 27: Speichermodelle

    Speichermodelle 4 Speichermodelle Das miniMODUL-537/509 verfügt über einen konfigurierbaren Adreßdekoder, der Anpassungen des Speichermodells per Software zuläßt. Nach einem Hardware-Reset ist ein Default-Speichermodell vorgegeben, welches bereits für eine Vielzahl von Applikationen geeignet ist, jedoch bei Bedarf zu Beginn der jeweiligen Applikation verändert bzw.
  • Seite 28 Speicherbereich kein Zugriff Speicher. jeweils aktuelle I/O-Bereich wird XDATA-Adreßbereich eingeblendet, in ihm besteht kein Zugriff auf einen eventuell vorhandenen Speicherbaustein. In den folgenden Abschnitten sind die Register des Adreßdekoders zur Anpassung des Speichermodells erläutert . © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 29: Controlregister 1

    Programmierung - ist dieses Bit beim Start Ihrer Anwendung bereits gesetzt. Dies muß bei der Anlage der Softwarekopie Berücksichtigung finden. Eine Firmware zur komfortablen on-board Flash-Programmierung; beim Erwerb des Moduls incl. Flash-Memory ist diese Software bereits in das Flash einprogrammiert. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 30 / 509 Bild 9 verdeutlicht das Programmiermodell des miniMODUL-537/509 (I/O-Bereich nicht dargestellt): CODE XDATA FFFFH RAM U5 8000H 7FFFH Flash U3 0000H PRG-EN = 1 Read-Only Write-Only Read-Write Bild 9: Flash-Programmiermodell des miniMODUL-537/509 IO-SW: Mittels dieses Bits kann der I/O-Bereich des Moduls wahlweise in die oberen oder die unteren 32 kByte des Adreßraums gelegt werden.
  • Seite 31 7FFFH / FFFFH /CS3 7F00H / FF00H 7EFFH / FEFFH /CS2 7E00H / FE00H 7DFFH / FDFFH /CS1 7D00H / FD00H 7CFFH / FCFFH /CS-REG 7C00H / FC00H Write-Only Read-Write Bild 10: Aufteilung des I/O-Bereichs © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 32 Bereich von 8000H-FFFFH und das RAM / EEPROM U5 den Bereich von 0000H-7FFFH. Im jeweils eingestellten I/O-Bereich existiert kein Zugriff auf die Speicherbausteine. Software-Werkzeug zur on-board Flash-Programmierung, ist bereits bei Auslieferung in das Flash vorprogrammiert. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 33 Zugriffsarten zielen auf den physikalisch gleichen Speicherbaustein, in der Regel ein RAM. Speicherbereich, in dem CODE- und XDATA-Zugriffe auf physikalisch verschiedene Speicherbausteine abzielen; in der Regel wird für CODE-Zugriffe ein ROM oder Flash, für XDATA-Zugriffe ein RAM eingesetzt. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 34 Adreßleitung A15 des Controllers direkt an das Flash durchgeschleift. Die Funktion der Bits FA[18..16] ist bestückungs- abhängig und wirkt sich in der geschilderten Art und Weise nur bei Flash-Bausteinen mit einer Größe von 512 kByte aus. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 35: Controlregister 2

    Die Funktion dieser Bits ist bestückungsabhängig und wirkt sich in der geschilderten Art und Weise nur bei RAM-Bausteinen auf U4 mit einer Größe von 128 kByte aus. N/A: Not Accessible, nicht verfügbar © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 36: Adreßregister

    Speicherbereich, in dem CODE- und XDATA-Zugriffe auf physikalisch verschiedene Speicherbausteine abzielen; in der Regel wird für CODE-Zugriffe ein ROM oder Flash, für XDATA-Zugriffe ein RAM eingesetzt. Reservierte Bits dürfen nicht verändert werden, der Reset-Inhalt 0 muß erhalten bleiben © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 37: Maskenregister

    MA15 MA14 MA13 MA12 MA11 MA10 Res. Res. Tabelle 20: Maskenregister 0 = relevante Bitstelle im Adreßvergleich 1 = nicht relevante Bitstelle im Adreßvergleich Reservierte Bits dürfen nicht verändert werden, der Reset-Inhalt 0 muß erhalten bleiben © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 38 Neumann von 0000H-9FFFH und von A800H-FFFFH Tabelle 21: Beispiel zur Verwendung von Adreß- und Maskenregister Grau hinterlegt: Reservierte Bits ohne Funktion für Adreßdekodierung, (siehe Registerbeschreibungen) X = don´t care aufgrund gesetzter Bits im Maskenregister © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 39 Flash U3 Harvard A000H 9FFFH RAM U5 8000H 7FFFH Von-Neumann RAM U4 0000H PRG-EN = 0 VN-EN = 1 IO-SW = 0 RAM-SW = 0 Adr.-Reg. = 10100X00b Mask.-Reg. = 00000100b Bild 11: Beispiel-Speichermodell © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 40 / 509 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 41: Flash Speicher

    5 VDC programmierbar, wodurch keine besondere Programmier- spannung benötigt wird. In Bank 0 des Flash ist bereits ein Software- Werkzeug (PHYTEC FlashTools) integriert, welches diese on-board Reprogrammierung des Flashs ermöglicht. Dadurch ist die maximale Göße des nutzbaren Speichers 64 kByte (29F010) bzw. 448 kByte (29F040) (siehe Bild 12).
  • Seite 42 Programmausführung aus dem Flash heraus verlagert werden (z.B. Neumann-RAM), Regel einem einschneidenden Eingriff in den "normalen" Programmablauf gleichkommt. Nach Stand der Technik zur Drucklegung dieses Manuals weisen die Flash-Bausteine eine Lebenserwartung von min. 100000 Lösch- /Programmierzyklen auf. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 43: Batteriepufferung

    Batteriepufferung 6 Batteriepufferung Die zur Batteriepufferung nötige Batterie ist für die Grundfunktion des miniMODUL-537/509 nicht zwingend erforderlich. Allerdings bietet sich die Batteriepufferung als eine günstige und einfache Möglichkeit des nichtflüchtigen Abspeicherns von Daten an. Der VBAT-Eingang am Modulpin 42 ist für den Anschluß einer externen Batterie vorgesehen.
  • Seite 44: Echtzeituhr Rtc-8564 (U12)

    • Universeller Timer mit Alarm- und Überlaufanzeige • 24-Stunden Format • Automatische Word-Adressen Inkrementierung • Programmierbare Alarm-, Timer- und Interruptfunktion Wird das miniMODUL-537/509 über eine Batterie gepuffert, läuft die Echtzeituhr auch nach Ausfall der Spannungsversorgung des Boards weiter. Programmierung Echtzeituhr erfolgt über...
  • Seite 45: Serielles Eeprom/Fram (U13)

    Serielles EEPROM/FRAM 8 Serielles EEPROM/FRAM (U13) Das miniMODUL-537/509 verfügt über einen nichtflüchtigen Speicher mit einem seriellen Interface (I C-Interface) zur Ablage von Konfigurationsdaten. Je nach Bestückungsvariante kann dieser Speicher mit einem EEPROM in der Größe von 4 - 32 kByte oder mit einem FRAM bestückt werden.
  • Seite 46 1 + 2 * 0xA8 0xAA 1 + 2 1 + 2 0xAC 2 + 3 2 + 3 0xAE 1 + 2 2 + 3 * = Default-Einstellung Tabelle 24: E PROM/FRAM Adresse © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 47: Technische Daten

    Technische Daten 9 Technische Daten Das miniMODUL-537/509 ist in seinen mechanischen Abmessungen in Bild 13 dargestellt. Die Höhe des Moduls beträgt ohne Stiftleisten ca. 10 mm. Hierbei tragen die Bauteile jeweils ca. 3 mm auf der Platinenunterseite sowie ca. 5,5 mm auf der Oberseite auf. Die Platine selbst ist ca.
  • Seite 48 • Stromaufnahme max. 140 mA, typ. 100 mA bei miniMODUL-537 mit 12 MHz Oszillatorfrequenz und 128 kByte RAM bei 20°C • Stromaufnahme bei Batteriepufferung max. 10 µA pro RAM- Baustein, typisch 1 µA pro RAM-Baustein bei 20°C © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 49: Hinweise Zum Umgang Mit Dem Modul

    Platine ablösen, wodurch das Modul unbrauchbar wird. Erhitzen Sie vorsichtig paarweise die benachtbarten Anschlüsse, nach einigen Wechseln können Sie das Bauteil mit der Lötspitze abheben. Alternativ kann ein entsprechendes Heißluft-Werkzeug zur Erhitzung der Lötstellen verwendet werden. © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 50 / 509 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 51: Index

    J22 ..........24 Schreibschutz ......24 J3 ..........14 Versorgung......22 J4 ..........16 Echtzeituhr ........44 J5 ..........16 EMV ..........1 J6 ..........16 ESD ..........1 J7 ..........17 J8 ..........17 J9 ..........17 FA[18..15] .........34 Jumper ........12 Features ........5 Flash Speicher ......41 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 52 Programmspeicher, Auswahl ..13 U12..........44 RA[16..15] ........ 35 U13..........46 RAM-SW ........32 Register des Adreßdekoders ..27 RS-232-Steuerung..... 20 VN-EN ........33 RS-232-Transceiver ....16 RS-485-Steuerung..... 17 RS-485-Transceiver ....17 Watchdog-Timer ....... 14 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 53 Wie würden Sie dieses Handbuch verbessern? Haben Sie in diesem Handbuch Fehler entdeckt? Seite Eingesandt von: Kundennummer: Name: Firma: Adresse: Einsenden an: PHYTEC Technologie Holding AG Postfach 100403 D-55135 Mainz, Germany Fax : +49 (6131) 9221-33 © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 L-627d_1...
  • Seite 54 Published by © PHYTEC Meßtechnik GmbH 2002 Ordering No. L-627d_1 Printed in Germany...

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