Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,.. Přednáška 10 (11)

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,.. Přednáška 10 (11) A4B38NVS, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 1

Náplň přednášky Sériová rozhraní rozhraní SPI funkce, vlastnosti Použití SPI, pro ISP, pojem Boot loader- paměti Flash s SPI rozhraním I2S pro připojení audiokodeku I2C (IIC Bus) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 2

STM32F100 sériová rozhraní SPI, I2C SPI USART (LIN) I2C Cortex-M3 CPU 24 24 MHz JTAG/SW Debug Nested vect vectit IT Ctrl Ctrl 1 x Systick Timer 1 x DMA 7 Channels CRC 1x6x 16-bit PWM Synchronized AC AC Timer Timer Up Up to to 16 16 Ext. Ext. ITs ITs Up Up to to 80 80 I/Os I/Os 1x 1x SPI SPI 1x 1x USART/LIN Smartcard/IrDa Modem-Ctrl ARM Lite Hi-Speed Bus Matrix / / Arbiter (max (max 24MHz) 24MHz) Bridge ARM Peripheral Bus (max 24MHz) 4kB-8kB SRAM 1x 1x 12-bit ADC 16 16 channels // 850ksps 2x 2x USART/LIN Smartcard // IrDa IrDa Modem Control A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 3 Flash Flash I/F I/F Bridge 16-128kB Flash Memory 20B 20B Backup Regs Clock Control ARM Peripheral Bus (max 24MHz) 1x16-bit timer with 2 IC/OC/PWM 2x16-bit timer each with 1 IC/OC/PWM 2 x 12bit DAC Temp Sensor Power Supply Reg Reg1.8V POR/PDR/PVD XTAL oscillators 32KHz + 3~25MHz Int. Int. RC RC oscillators 40KHz + 8MHz PLL PLL RTC // AWU 2x 2x Watchdog (independent & window) 3 x 16-bit Timer HDMI CEC CEC 2x 2x SPI SPI 2x 2x I2C I2C

Rozhraní SPI Rozhraní SPI ( Serial Peripheral Interface) - původ firma Motorola SPI není typ bus - sběrnice, ale pouze rozhraní (interface) typu bod - bod master - procesor, generace hod. sig. SCK, slave - podřízená jednotka, výstup ze SLAVE M ISO - třístavový pokud je u slave /ss = H, není aktivní výstup MISO SPI hod. generátor MASTER MISO 8 bit pos. registr 8 bit pos. registr MISO SCK MOSI - Master Output Slave Input MISO - Master Input Slave Output SCK - serial clock SS - slave select MOSI MOSI A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 4 SS +5V SS SCK SLAVE

SPI, komunikace s nastavením fáze CPHA = 0 nastavení polarita a fáze hodin (4 kombinace) MOSI výstup MISO - vstup CPHA = 0 při čtení nevýhoda - slave musí poskytnout data (MSB) na vodiči MISO ihned po /ss (slave select), s první hranou SCK se data vzorkují, s další hranou SCK se vysouvá další bit dat nastavení - clock phase- CPHA = 0 SCK cyklus SCK (CPOL=0) 1 2 3 4 5 6 7 8 SCK (CPOL=1) MOSI (z master) MISO (ze slave) MSB MSB 6 5 4 3 2 1 LSB 6 5 4 3 2 1 LSB SS (do slave) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 5

SPI, komunikace s nastavením fáze CPHA =1 Slave i master poskytnou první data (MSB) až po první hraně hodin SCK, master i slavečtou MSB s druhou hranou hodin SCK CYKLUS SCK (CPOL=0) nastavení - clock phase- CPHA = 1 1 2 3 4 5 6 7 8 SCK (CPOL=1) MOSI (z master) MSB 6 5 4 3 2 1 LSB MISO (ze slave) MSB 6 5 4 3 2 1 LSB SS (DO SLAVE) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 6

SPI rozhraní, připojení jednotek slave Připojení více jednotek slave na jeden master, výběr pomocí vstupu /ss, aktivace jednotlivých /ss - programově řízenými výstupy (není součástí rozhraní SPI). Např. u AT89S8252 ovládání pomocí pinů brány P1, P3,.. Vstup /ss - u slave, obdoba funkce /CS - chip select jako pamětí. Určení, s kterou jednotkou slave se komunikuje MOSI MISO SCK SS Udd MOSI MISO SCK SS slave 1 master port 0 1 2 MOSI MISO SCK SS MOSI MISO SCK SS slave 2 slave 3 A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 7

SPI STM32 STM32 SPI 8 nebo 16 bit data možné navázat SPI na DMA ( Direct Memory Access) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 8

SPI rozhraní implementace v STM32F100 SPI rozhraní NSS slave select slave mod - vstup A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 9

SPI rozhraní - implementace Vysílání MSB typicky první, případně možnost volby LSB první 8 bitů dat (typicky), v často podpora i 16 bitů dat) rychlosti komunikace, frekvence SCK - programovatelná, SCK 1 až 10-ky MHz Možnost programové implementace rozhraní SPI, které nemají rozhraní SPI - emulace funkce SPI master - programově ovládanými piny brány, při programové implementaci signál SCK nemusí být synchronní ( nemusí mít konstantní periodou). Použití SPI - připojení vstupů. výstupů s posuvnými registry ( 595), specializovaných obvodů, pamětí, připojení AD, DA převodníků s SPI, budiče LED, budiče relé, řadiče LCD,. Paměti FLASH s rozhraním SPI např. M25P32-4 MByte, jako paměť dat, záznam, černá skříňka, Karty MMC, SD - možnost komnikace s rozhraním SPI, použití karet jako vnější paměti dat, adresace po sektorech 512 byte, A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 10

Využití SPI a sériových rozhraní pro programování up ISP in system programming uložení programu a dat do paměti v aplikaci. Často využito rozhraní SPI (up ATMEL, AVR, Microchip, ) Další způsoby programování paměti FLASH- sériové rozhraní JTAG rozhraní Signály TDI, TDO, TCK, TMS, funkce ladění - On-chip Debug system JTAG obsahují ATmega 16, 32,..), C8051F020 (Silabs),všechny procesory s jádrem ARM, STM32,. a většina nových up, ( JTAG Emulator ) Dvoudičové ladicí rozhraní SWD u ARM Cortec- M3, viz STM32VL Discovery U některých up možnost programování ISP programu BOOT loader - viz dřívější výklad na před. Aktivace vnitřního programu Boot loader na čipu po resetu při. spec. nastavení úrovní na pinech Boot loader aktivně komunikuje s rozhraním ( UART, SPI, CAN, USB,...) a programuje vnitřní paměť Funkce boot - možnost začít práci s up bez specializovaného vybavení (emulátor, vývojový modul,..) pouze s vlastním procesorem STM32F100 Booat loader na UART, STM32F105 Boot UART, USB, CAN A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 11

Programování paměti FLASH mikroprocesoru pomocí SPI Řada up, možnost naprogramování interní FLASH prostřednictvím SPI ISP - In - System Programming - programování paměti FLASH mikropočítače v obvodu Naprogramování mikropočítače v obvodu: aktuálním kódem - program ve FLASH, kalibrační data, specifická data - jazyková lokalizace přístroje (varianty hlášení a textů), sériové číslo, Data v EEPROM - kalibrační data,... Možnost výrobní diagnostiky - naprogramování diagnostických programů, s ISP uvažovat při návrhu obvodu a desek plošných spojů a konektorů Varianty EEPROM připojeny na up, ale možnost programování i bezdrátově- RFID technika (výroba STM), není nutnost elektricky připojovat A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 12

Rozhraní I2S Rozhraní I2S pro připojení obvodu audio codec (kodér- dekodér) převodník analogo- číslicový a číslicovo- analogový, stereo pro generování zvuku, typické vzorkovací frekvence do 48 khz ( zvukové CD 44,100 khz) Sériový přenos dat signál SD 16, 24 nebo 32 bitů, Hodinový signál CK pro řízení přenosu sériových dat Signál WS- výběr kanálu- pravý. levý kanál MCK - Master clock output navíc- hodinový signál pro audiokodek, (pokud např. audikodek nemá vlastní krystalový oscilátor). u STM32 f MCK = 256 x f S kde f S je vzorkovací frekvence audiosignálu Rozhraní I2S často implementováno v mikrořadičích s jádrem ARM Cortex M3 U některých vyšších variant STM32Fxxx např. ST32F103xCx, nebo STM32F407), funkce rozhraní I2S- jako rozšíření SPI A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 13

Rozhraní I2S průběhy signálu I2S v STM32F103 xc možno volit pořadí, njdříbe LSB nebo MSB, délka přenosu 16,24, 32 bitů,.. polarita hod.signálu CK I2S viz též http://www.ni.com/white-paper/9540/en/ A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 14

Rozhraní IIC bus Rozhraní - IIC bus, Inter Integrated Circuit Bus, původce, patent, firma Philips (nyní NXP), označení také I2CBus, původní určení - spotřební elektronika (radio, TV, video, ) Typ sběrnice- otevřený kolektor (volba velikosti R p - výchozí hodnota R P = 2k7 ), připojení více obvodů, master - slave, možnost - multimaster. V DD možné též 3,3 V zavisí na typech obvodu (senzory CMOS napájení zásadně 3,3 V, tedy i na IIC bus sloužící pro konfiguraci senzoru) R P R P VDD +5V SDA SCL SCL 1 výst. DATA 1 výst. SCL 2 výst. DATA 2 výst. SDA sériová data SCL vstup DATA vstup SCLK VST. DATA VST. SCL sériové hodiny A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 15

Rozhraní IIC bus - signály SCL - hodinový signál, generuje master SDA - data, generuje master nebo slave Změna stavu SDA při přenosu dat možná pouze při SCL = L Frekvence SCL - max. 100 khz Standard speed označení také SM, 400 khz Fast speed, označení někdy také FM (fast mode), 1 MHz Fast mode plus (označení FM+ ) signál SCL nemusí být synchronní, není určen minimální frekvence (možnost asynchronní signál), STM32F100 SM a FM, STM32F051 podporuje SM, FM, FM+ SDA data platná při SCL = 1 SCL změna dat při SCL = 0 data stabilní změna dat data stabilní SDA 0 1 přenos bitů 0 a 1 SCL A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 16

Rozhraní IIC Ultra Fast mode UFm Princip přenosu pro SM, FM, FM+ je shodný, odlišnost v rychlosti a velikosti, budič otevřený kolektor, proud budiče (SM, FM do 3 ma, FM+ 20 až 30 ma) Ultra Fast mode UFm až 3,4 MHz, modifikovaný princip, Pro režim UFm, signály USCL, USDA U značí ultrafast UFm pro rychlý přenos dat z procesoru do periferie, (ne opačně) není možnost potvrzení ( acknowledge ) od periferie budič typu Push Pull obdoba elementárního invertoru CMOS (viz. před. dříve) Možnost prodloužení sběrnice UFm pomocí standardních budičů CMOS logiky (push pull) LED driver ( PCU9955 firma NXP) Otázka velikosti parazitních kapacit, pro vyšší rychlost potřeba pro jejich nabití a vybití větších proudů pro FM+ nižší hodnota odporu pull - up rezistorů Řadič I2C bus pro UFm umožňuje kombinaci módů FM+ a UFm ( v FM_ konfigurace, zjišťování stavu periferie, přechod na UFm- pouze jednosměrný přenos dat (analogie rychlý diktát, nejdříve příprava, informace,.., pak rychlý přenos dat, pak zpomalení kontrola, je vše v pořádku?) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 17

Rozhraní IIC bus- start, stop Začátek a konec přenosu zprávy určuje master začátek přenosu - start, SDA spádová hrana při SCL = H konec přenosu - stop, SDA náběžná hrana při SCL = H SDA start stop SCL S P A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 18

Rozhraní IIC bus - potvrzení Příklad - přenos dat ACh z master do slave s adresou 50h adresace slave (7 bitů + příznak čtení/ zápis, ACK - potvrzení od slave, přenos dat 8 bitů, ACK - slave, stop - master obvykle - přenosy více Byte potvrzení - ACK přijímajícím ( master, nebo slave) start S SDA zápis R A 6 A 5 A 4 A 3 A 2 A 1 A 0 W 1 0 1 0 0 0 0 0 A C K MSB D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 LSB D 0 1 0 1 0 1 1 0 0 A C K stop P SCL ACK ze slave adresace data A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 19

Přenos vícebajtové zprávy po rozhraní IIC Po start S a vyslání adresy obvodu - možný přenos dat pouze jedním směrem, čtení nebo zápis, konec přenosu stop P Kombinovaný přenos - start - zápis, nový start Sr (bez stop) čtení, konecstop. master zapisuje do slave master S adr. W data data data P slave ACK ACK ACK ACK master čte ze slave NOT master S adr. R ACK ACK ACK P slave ACK data data data A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 20

Obousměrná komunikace po rozhraní IIC Za start může následovat komunikace pouze v jednom směru, buď Master - zapisuje do Slave nebo Masterčte ze Slave Jakřešit, pokud se musí nejdříve do slave zapsat ( např. informace, odkud se má číst) a pak číst? Příklad - 24C02 (paměť EEPROM256 Byte) nejdříve adresa obvodu (dev select) + zápis a předat - adresu byte čteného z paměti (byte address) nový start, znovu adresace obvodu (dev select) a čtení dat u obvodu Čtení jednoho bajtu dat z paměti z vybrané bajtové adresy R/W = 0 R/W = 1 pozor je třeba rozlišit adresu součástky a adresu v součástce analogie sdělím -číslo (název) knihy, kterou chci ( adresa obvodu) a pak číslo stránky (bajtová adresa) adresy bajtu, který chci přečíst) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 21

Paměť EEPROM s rozhraním IIC bus Paměť EEPROM 24C02 jako příklad obvodu s rozhraním IIC bus Adresa obvodu 1010 XXX, kde XXX jsou tři bity adresy ( A 2, A 1, A 0 ) volené nastavením tří pinů (A 2, A 1, A 0 ) select Důsledek- na IIC bus lze připojit až 8 různých obvodů (kusů) pamětí 24C02 lišících se nastavenou adresou WP write protect WP= H (log. 1) zápis zakázán, WP= L zápis povolen (viz dále obdobná funkce write protect u PMBus) EEPROM 24C02 Specifikace adres (IIC bus) různých obvodů firma Philips (nyní NXP), pro daný typ obvodu určena daná adresa.? Jak volba adres IIC Bus u ostatních firem, když tuto volbu nemohly ovlivnit? Různě, často využití dalších adresovacích vstupů (podobně jako A2, A1, A0 u EEPROM 24C02) obvodu pro uživatelskou volbu- nastavení bezkolizní adresy. A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 22

Rozhraní IIC Bus, 7- a 10- bitové adresování IIC Bus, typicky se využívá 7- bitová adresa Je možná i 10 bitová adresa (prefix 11110 + 2 horní bity adresy, je adresováno i více slave, které mohou potvrdit pak zbývajících 8 bitů adresy, potvrdí jen jeden slave. A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 23

Rozhraní IIC Bus, implementace Rozhraní IIC bus implementováno v řadě up, i pod jinými názvy, např. TWI (Two Wire Interface) a další- z důvodu patentové ochrany. Možnost programové emulace rozhraní IIC Bus v up, které nemají IIC Bus, (příklad ADSP BF 533 pro nastavení obrazového senzoru CMOS) Využití vstupně výstupních bran - úprava na režim emulace funkce otevřený kolektor - přepínání výstup - stav L, nebo vstup (viz přednášky dříve- využití obousměrného výstupu nebo třístavového výstupu jako výstupu s otevřeným kolektorem). Otázka: Popište způsob využití pinu vstupně -výstupní brány (která má ve výstupním režimu pouze PUSH PULL mód) pro komunikaci s rozhraním IIC bus. A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 24

IIC Bus a přerušení Omezení IIC podřízený obvod SLAVE nemůže sám, (pokud není dotázán), vyvolat činnost a požádat o obsluhu. To řešeno dodatečně a nezávisle pomocí přerušením nezávisle na standardu IIC Bus. Obvod s IIC Bus, výstup přerušení typu Open drain, požadavek přerušení aktivní ve stavu L (log.0). Možná funkce wired AND. jediný výstup v L (kdy ostatní připojené výstupy jsou ve stavu H- nesepnutý výstup open drain) připojený na společný vodič způsobí stav L (log 0) na vodiči. Paralelní spojení výstupů / INT jednotlivých obvodů. Master musí sám dotazováním zjistit původce požadavku přerušení. A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 25

IIC Bus a přerušení Obvod PCF8574 (Remote 8-BIT I/O Expander for I2C BUS) P7 až P0 vstupy- výstupy-, kvazi - obousměrný port Volba adresy obvodu -nastavením vstupů A2, A1, A0 (připoj. na GND nebo Ucc) / INT výstup přerušení open drain (aktivní v L) Změna stavu na kterémkoliv vstupním pinu generuje přerušení A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 26

Kvazi - obousměrná brána PCF8574, P7 až P0 kvazi - obousměrný port Výstup jako open drain, připojen pull op (nárada pull up rezistoru aktivním obvodem. zdroj proudu 0,1 ma). Výst. ve stavu L nízká impedance, Výst. ve stavu H pouze jako měkký zdroj, max proud 0,1 ma) Použití jako vstup na výstup zapsat úroveň H (log. 1), možno číst stav ( H nebo L podle vnějšího signálu) Kvazi obousměr. brány analogicky i u mikrořadičů A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 27

Rozhraní IIC v STM32 Blok komunikace s IIC bus Master i Slave mode komparátor adresypři příjmu možnost využití obvodově řešeného rozpoznání vlastní adresy na sběrnici bez potřeby programové obsluhy (až 2 adresy) Možnost přenosu dat s využitím DMA PEC register (Packet Error Checking) není pro IIC bus, ale využito pro SMBus (viz. dále) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 28

IIC STM32 STM32 možnost detekce vlastní adresy (7 nebo 10 bitové adresy), až 2 slave adresy podpora rychlosti přenosu s frekvencí SCL 100 khz a 400 khz A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 29

Rozhraní IIC Bus, použití Použití IIC Bus, mnoho integrovaných obvodů, obvodově nenáročné, pouze dva vodiče SCL, SDA, Převodníky ADC, DAC, snímače teploty, obvody pro dohled v PC, obvody spotřební elektroniky, IO expandery, obvody RTC ( Real Time clock), řadiče LCD, budiče LED, IIC Bus- nastavení CMOS obrazových senzorů, viz senzory firem Kodak, Micron - Aptina,.) Blok pro komunikaci s IIC Bus obsažen v řadě mikrořadičů. Mikrořadiče s jádrem ARM Cortex M3 obvykle obsahují blok pro IIC bus Mikrořadiče s jádrem ARM Cortex AX (pro mobilní telefony,..) obvykle také podporují IIC bus. Raspberry PI, Beagle Bone (moduly s Linux) rozhraní IIC Bus, moduly Arduino též IIC Bus Další informace - IIC bus, princip funkce, použití http://www.standardics.nxp.com/literature/presentations/i2c/pdf/interface.solutions.pdf A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 30

Rozhraní SMBus - System Management Bus Z IIC Bus vychází (úpravy a rozšíření specifikace komunikace) SMBus Standard SMBus specifikovaly firmy: Duracell, Energizer Power Systems, Fujitsu, Intel, Linear Technology, Maxim Integrated Products, Mitsubishi Electric Semiconductor Company, PowerSmart, Toshiba Battery Co., Unitrode Corporation, USAR Systems, Již podle firem je vidět, že určení SMBus bude v souvislosti s dohledem na napájení a dalšími funkcemi notebooků (baterie- akumulátory) a osobních počítačů. SMBus je nyní v každém PC. Monitorování stavu napájecí soustavy, měření teploty čipu procesoru, funkce ventilátoru, SMBus specifikace http://www.standardics.nxp.com/literature/books/i2c/pdf/smbus.specification.pdf A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 31

Rozhraní SMBus SMBus některé odlišnosti oproti IIC Bus SMBus rychlost f sclk = 10 až 100 khz (není fast mod,..) I PULLUP U IHmin = 2,1 V U ILmax = 0,8 V 100 až 350 ua - proud pull up obvodem z U CC k zemi při sepnutí Send Byte a Receive Byte vyslání a čtení jednoho bajtu kompatibilita IIC a SMBUs Vícebajtový přenos na SMBus, přidán kód příkazu Command (1 bajt) a počet bajtů dat přenášených ve zprávě (1 bajt) Ve zprávě SMBus může být přidán bajt PEC (poslední bajt zprávy po datech pro Packet Error Checking) při přenosu z master do slave i při přenosu ze slave do master. Přidána možnost signalizace požadavku (od) slave o obsluhu SMBus alert - (hardware alerting) - slave může po samostatném vodiči signalizovat požadavek o obsluhu (princip. obdoba - viz přerušení u IIC Buc) A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 32

Rozhraní PMBus PMBus vychází z SMBus určení pro: Power - supply Management. Řízení napájecích zdrojů, hot-swap kontrolérů (podpora výměna bloků systémů při napájení), bloků sekvenčního zapínání a vypínání napájení procesorových systémů, konvertorů sběrnic, regulace zátěží srovnání bloků IIC Bus a PMBus IIC bus master PMBus System manager, IIC bus slave Signály SCL, SDA PMBus device dle materiálů Texas Instruments navíc SMBALLERTn (aktivní v L),signalizace z PMBus device do syst. manager potřeba obsluhy A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 33

Rozhraní PMBus WP (write protect) optional, doplňková funkce. Pokud je v obvodu implemetována funkce WP - ochrana proti zápisu, zápis do vnitřních pamětí obvodu (změna nastavení) povolen pouze, pokud WP=0, pokud WP = 1 nebo rozepnut, je WP aktivní a zápis je zakázán viz analogicky, jako u IICBus paměti EEPROM 24C02 Použití PMBus, obvody napájení, řidicí obvody impulsích napájecích zdrojů, možnost nastavení parametrů ( napětí, frekvence spínání pulsního zdroje), telemetrie ( vzdálené monitorování) vnitřních parametrů, měření napětí, proudů, teplot! na čipu řídicích obvodů napájecích zdrojů počítačových systémů, základnových stanic (base station) GSM (napájecí bloky poč. systémů, disková pole, switche, routery, UPS,.. možnost vzdáleného monitoringu) více o problematice viz www.ti.com/digitalpower A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 34

Příklady obvodů rozhraním PMBus LM25066- System Power Management and Protection IC With PMBus TPS40400 3.0V to 20V synchronous buck controller pozn. buck controller - viz další přednášky o napájecích zdrojích. vest. systémů A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 35

Programová emulace paralelních a sériových rozhraní Pokud mikrořadič neobsahuje dané rozhraní (SPI, IIC Bus, paralelní rozraní pro LCD,,.) je možno jej programově emulovat. V úloze A4B38NVS připojení 7 seg. zobrazovače s pos. registrem optimální využít rozhraní SPI. Ve cvičeních progr. emulace sériového rozhraní SPI. Řadič LCD HD44780 má paralelní komunikační rozhraní ( Data, R/W, E), které bylo u mikrořadičů firmy Motorola. Celý proces zápisu (8- bitové) nebo představoval jednu instrukci procesoru pro přenos dat po externí sběrnici. Obsluha LCD na cvičení - typický příklad programové emulace konkrétního paralelního rozhraní. Mikrořadiče s vyvedenou paralelní sběrnicí možnost přímého připojení externích programovatelných obvodů obvodu (komunikačních řadičů Ethernet, CAN, řadičů High speed USB,, časovačů, ) Mikrořadiče bez vyvedené sběrnice, pouze se vstupně- výstupními branami programová emulace paralelního rozhraní pro komunikacy s takovými obvody. Příklad - připojení ext. řadiče Ethernet k ARM7 typu LPC2114, viz, aplik. nota firmy NXP A4B38NVS, 2015, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 36