Vestavné systémy. BI-VES Přednáška 9. Ing. Miroslav Skrbek, Ph.D.

Transkript

1 Vestavné systémy BI-VES Přednáška 9 Ing. Miroslav Skrbek, Ph.D. Katedra počítačových systémů Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Miroslav Skrbek 2010,2011 ZS2010/11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

2 Agenda BlueTooth ve vestavných systémech Vestavné systémy s USB Infračervená komunikace IrDA PCMCIA Moduly GPS Moduly GSM Akcelerometry BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 2

3 Literatura Low power Audio Bluetooth Module with antenna F2M03ALA. Datasheet. Technická literatura Free2Move. ev_a.pdf PIC24F Family Reference Manual, section 27, USB On-The-Go (OTG). Technická dokumentace Microchip Technology Incorporated ( ) Standardy IrDA. Infrared Data Association. ( Don Anderson: PCMCIA System Architecture: 16-Bit PC Cards. Addison-Wesley Professional; 2 edition, ISBN-13: BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 3

4 BlueTooth v mikropočítačových aplikacích BlueTooth modul Mikropočítač Sériové rozhraní na TTL úrovních Data a řízení modulu BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 4

5 Profily podporované moduly SPP (Serial Port Profile) Do PC se mapuje jako COM port Na straně modulu je to UART s RxD a TxD na TTL úrovních HSP (Headset Profile - profil sluchátka) Audio přenos Přenost stisku tlačítka Do PC se mapuje jako zvuková karta A2DP Audio profil s vysokou kvalitou zvuku Do PC mapován jako zvuková karta HCI (Host Controller Interface) Není přímo BT profilem, ale rozhraním přes které je možno na straně mikropočítače vytvořit BT zařízení s jakýkoliv profilem Nejsložitější na implementaci Na straně modulu UART nebo USB HCI mají typicky BT USB adaptéry BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 5

6 USB v mikropočítačových aplikacích USB device Mikropočítač USB USB konektor USB firmware je napsán v C Obvykle volný ke stažení pro určitou řadu mikropočítačů Příklady mikropočítačů: PIC18C4550, AT90USB646, PIC24FJ256GB106 BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 6

7 USB v mikropočítačových aplikacích USB device nebo USB host Mikropočítač USB řadič USB konektor USB firmware je napsán typicky v C Obvykle volný ke stažení, nutno upravit pro konkrétnířadič Příklady řadičů: SL811 (USB device i USB host) BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 7

8 IrDA komunikace komunikace v infračerveném pásmu varianty SIR (Serial Infrared), < b/s nečastější, mobilní telefony, PDA, notebooky, motherboardy MIR (Middle Infrared), 0.576Mb/s, 1.152Mb/s PDA, notebooky, motherboardy FIR (Fast Infrared), 4Mb/s PDA, notebooky, motheboardy VFIR (Very Fast Infrared) 16Mb/s USB IrDA adaptéry, motherboardy aplikace mobilní telefony, PDA, notebooky výhodou použití IrDA pro komunikaci mezi PC a průmyslovými systémy, lékařskými přístroji, apod. je galvanické oddělení obou zařízení BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 8

9 Fyzická vrstva SIR Mikropočítač TxD RxD IR SIR modulátor IR LED SIR protokol Sériová komunikace na TTL úrovních TxD IR LED BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,2011 9

10 IrDA Protokoly Dvě zařízení vybavené fyzickou vrstvou pro SIR komunikaci vytvářejí bezdrátovou náhradu sériové komunikace Zařízení (např. mobilní telefon, PDA) implementují protokoly dle IrDA standardu a ty jsou podstatně složitější než prosté posílání dat Pokud vyvíjíte zařízení, které má být kompatibilní s jinými IrDA zařízeními, musíte implementovat kompletní IrDA stack IrDA stack se skládá z IrLAP (Link Access Protocol), IrLMP (Link Management Protocol), OBEX (Object Exchange Protocol) BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

11 PCMCIA Rozhraní Data D0-15 Adresa A0-A25 Řídící signály (Čtení/Zápis do paměti, V/V čtení/zápis) Napájení 5V/3,3V/12V Detekce zasunutí karty DMA support Přerušení Časování podobné ISA sběrnici BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

12 PCMCIA PC Card Standard Konektory a mechanická konstrukce stejná jako u původního PCMCIA 32-bitová multiplexovaná sběrnice (Adresa/Data) Časování podobné PCI Napájení 3,3V/5V Detekce karty Přerušení (jako u PCI) BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

13 GPS Moduly GPS Module RS232 Mikrokontrolér 9-30mm Modemové rozhraní RS232 na TTL/CMOS úrovních $GPGGA, , ,N, ,E,1,06,1.3,219.5,M,45.0,M,,0000*50 $GPGSA,A,3,25,12,02,29,31,09,,,,,,,2.2,1.3,1.7*30 $GPGSV,3,1,10,25,84,056,30,29,57,226,41,12,50,096,35,02,39,071,29*71 $GPGSV,3,2,10,31,34,308,27,14,18,245,31,30,14,290,28,04,11,036,21*7A $GPGSV,3,3,10,09,06,156,29,10,04,057,25*7E BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

14 Mobilní telefon jako rozhraní pro ovládání zařízení Vcc Topné těleso Optotriak USB host Mirokontrolér s USB ~220V Mobilní telefon je USB CDC MODEM, mikrokontrolér komunikuje s modemem přes AT příkazy (periodické vyčítání SMS, analýza SMS, vykonání povelu). BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

15 GSM Moduly GSM Module RS232 Mikrokontrolér 25mm Řízeno AT příkazy Možnost vestavěného TCP/IP a UDP/IP stacku pro přístup k Internet (stack se nemusí implementovat v mikrokontroléru), Možnost vestavěného FTP a SMTP klienta Podpora SMS Podpora datových přenosů (GPRS, 3G) Externí SIM nebo SIM konektor v modulu Modemové rozhraní RS232 na TTL/CMOS úrovních BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

16 Akcelerometry Měří zrychlení Dvouosé nebo tříosé Tříosé akcelerometry mohou být užity k měření natočení vůči směru zemské gravitace Aplikace Herní ovladače Mobilní telefony Robotika BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,

17 Připojení akcelerometrů Tříosý akcelerometr Analogový výstup Mikrokontrolér MUX s/h A/D Tříosý akcelerometr Digitální výstup SPI Mikrokontrolér MISO MOSI CLK Data Data BI-VES, Přednáška 9 Miroslav Skrbek 2010,