User-Manual MOD-320
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1. Zum Scannen der Tastatur wird eine der 18 E aa NONONO O NONO ALNI Spaltenleitungen auf low gezogen und dann SI SI Sei al Seele 16 0 N NN N N N berpr ft ob und welche Reihenleitung auf 5 con leaa legis Lean hearse Lecce Tear low liegt Daraus kann dann die gedriickte Taste ermittelt werden gt Im BASIC Interpreter BASIC 320 und in lt den C Bibliotheken sind die interruptgetrie benen Routinen zum Scannen der Tastatur bereits enthalten 4 Die Signale SHTDWN und INTO k nnen a entweder mit als Tastaturscanleitungen ver wendet werden alternativ k nnen diese Leitungen auch f r andere Zwecke einge LCD Zuleitung setzt werden In BASIC 320 wird ber die INTO Leitung der Empfang von RC5 kodierten Infrarotsignalen unterst tzt das Signal SHTDWN wird als Schaltsignal zum Aktivieren des Stromsparmodus verwendet Sollen diese Funktionen genutzt wer den stehen entsprechend weniger Leitungen f r die Tastatur zur Verf gung 4x7 Tastatur Matrix Analoge Eing nge Das MOD 320 Modul ist mit einem 12 Bit Analog Digitalwandler ausgestattet Dieser Baustein vom Typ MAX186 MAXIM beinhaltet einen 8 Kanal Eingangsmultiplexer eine Sample und Hold Schaltung eine 4 096 Volt Spannungsreferenz und den 12 Bit Wandler Damit steht ein Komplettes Datenerfas sungssystem auf dem Modul zur Verf gung Der Eingangsmultiplexer des Wandlers kann auf unipolaren oder bi2. Stand 27 02 97 LIPOWSKY A LY INDUSTRIE ELEKTRONIK UCOMP PB_RESET AGND Ino we 5 RESET A12 A10 Seite 9 A Hardwaremanual MO D 320 Rev C R ERTRONIK e I LCD Tastatur VCC 10 nc m 5 l6 ne CO Die Signale an ST4 Pin4 und ST4 Pin6 werden ber L tpad 4 und L tpad5 eingestellt I O Resourcen MO D 320 Prozessor I O Pins Port1 Portpin Stecker Verwendung verfiigbar ST1 27 ST1 28 ST1 37 ST1 38 ST1 25 ST1 26 ST1 31 ST 1 32 mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 10 A Hardwaremanual MO D 320 Rev C FORT c LEXTRORIE Zus tzliche Input Pins ber A D Wandler DE Stecker Verwendung als Input verf gbar ST1 9 j ST1 10 ST1 11 ST1 12 ST1 13 ST1 14 ST1 15 ST1 16 ST2 37 ST2 38 ST2 39 ST2 40 STI 19 ST1 20 ST1 22 ST1 21 Z to 3 Analogeingang Analogeingang Analogeingang Analogeingang Analogeingang Analogeingang Analogeingang Analogeingang Zus tzliche Input Pins ber IC10 Verwendung als Input verf gbar Z 9 3 Tastatur Tastatur Tastatur Tastatur A D Wandler DOUT A D Wandler SSTRB Centronics BUSY Hardware Handshake COMO Zus tzliche Output Pins ber IC3 verf gbar ST2 29 LC Display oder RAM gr er 32KB ST2 30 LC Display oder RAM gr er 32KB ST2 31 LC Display oder RAM gr er 32KB DDO LC Display oder RAM gr er 32KB zZ to 3 LC Display LC Display Shutdown f r Stromspa
3. A LIPOWSKY INDUSTRIE ELEKTRONIK MO D 320 S one 20 0 Sy Osian Reon Hardware Beschreibung Hardware Revision C Dokument Revision F Datum 27 02 97 copyright LIPO WSKY Industrie Elektronik GmbH R merstr 57 64291 Darmstadt Tel 06151 351325 Fax 351814 A Hardwaremanual MO D 320 Rev C I ERTRONIE Schaltungsbeschreibung Das Minimodul MOD 320 integriert einen Rechnerkern mit 80C320 CPU DALLAS EPROM RAM und Dekodierung einen 12 Bit A D Wandler eine Echtzeituhr RTC mit Batteriebackup und zus tzliche VO Funktionen auf einem 60 x 100 mm gro en Modul Die 80C320 CPU ist softwarekompatibel zum 8051 INTEL und zeichnet sich vor allem durch die schnelle Befehlsbearbeitung aus Gegen ber dem 8051 ist die 80C320 CPU durchschnittlich um den Faktor 2 5 schneller Erreicht wird dies durch eine Optimierung der internen Befehlsbearbeitung Der Original 8051 ben tigt 12 Oscillator zyklen f r einen Maschinenzyklus die 80C320 CPU ben tigt lediglich 4 Oscillatorzyklen EPROM Flash EEPROM Backup Batterie A D Wandler 8 Kan le serielles 12 Bit 80C320 CPU EEPROM 16 MHz 12C Bus LCD Tastatur Interface Speicherkonfiguration Ein Gal Baustein vom Typ 16V8 IC7 bernimmt die Dekodierung von Speicher RTC und VO Bausteinen und erlaubt so eine kundenspezifische Anpassung des Memory Maps Das Signal IOR ist eine Portleitung der CPU ber die der Memory Map umgeschalte
4. T von RTC nicht auf Prozessor INT von RTC auf Prozessor VAI6 nicht auf Pin EPROM Sockel VAI6 auf Pin2 EPROM Sockel RESET von MAX 708 nicht auf RESET von MAX 708 auf Prozessor Prozessor D L tpad 6 befindet sich auf der Moduloberseite und besteht aus Pin 4 und 6 an ST1 mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 7 A Hardwaremanual MO D 320 Rev C I ERTRONIK Se UBAT von ST2 Pin4 getrennt UBAT auf ST2 Pin4 RAM Versorgung ber VCC oder RAM Versorgung tiber VCC UBAT Kein Speicherverlust wenn Speicherverlust nach Abschalten Batterie bestiickt ist der Versorgungsspannung Keine Batteriespannungsiiberwa Batteriespannungsiiberwachung sel durch MAX 708 Batterie berwachungsinterrupt nicht Batterie berwachungsinterrupt auf auf Prozessor Prozessor keine negative Hilfsspannung an ST3 negative Hilfspannung 10V an Pin3 ST3 Pin3 mu offen sein wenn MAX708 be mu geschlo en sein wenn MAX708 st ckt ist nicht best ckt ist mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 8 Hardwaremanual MO D 320 Rev C Steckerbelegungen mod320cf doc Pin Nr Lo aa 13 14 Io 15 DI 17 Bei HI 21 own 23 vAIspIa 25 ToPo 27 __RXDop30 29 _____Scupie 31 ml 3 5 ___RXDUPI2 37 ml 39 rin A 5 CAD CALE x ALE AD4 9 te 13 15 PAT OF a Ww 21 ml 23 I InTUP33 25 _____CREXT 27 _ Z 31 Shutdown 33 HSHOl 35 w 37 O 9
5. e Referenz spannung vorzusehen Externe Beschaltung f r den Referenzspannungsabgleich Dazu ist die rechts abgebildete Schaltung notwendig Die seriellen Schnittstellen Die 80C320 CPU beinhaltet zwei serielle Schnittstellen Dabei kann der auf dem Modul vorhandene Pegeltreiber so konfiguriert werden da entweder eine Schnittstelle mit zwei zus tzlichen Handshakesignalen auf RS 232 Pegel umgesetzt wird oder es werden beide Schnittstellen ohne Handshakesignale umgesetzt Im ersten Fall stehen die Signale der zweiten Schnittstelle auch noch mal an ST1 zur Verf gung und k nnen dann extern mit einem Pegelwandler ausgestattet werden Die Baudraten f r die beiden seriellen Schnittstellen k nnen entweder gemeinsam von Timerl oder je weils unabh ngig von Timerl und Timer2 der 80C320 CPU generiert werden mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 6 A A Hardwaremanual MO D 320 Rev C R ERTRONIE L tpadkonfigurationen Die Defaulteinstellungen ab Werk sind mit einem gekennzeichnet Sere RAM 32Kx8 RAM 128Kx8 RAM 512Kx8 Saas VAI6 auf PIN 12 vom GAL RESET auf PIN 12 vom GAL Zwei serielle Schnittstellen Eine serielle Schnittstelle ohne Hardwarehandshake auf ST4 mit Hardwarehandshake auf ST4 Spannungsversorgung MAX 186 Spannungsversorgung MAX 186 ber ST1 PIN5S ber interne 5V Bipolare Spannungsversorgung Unipolare Spannungsversorgung des AD Wandlers des AD Wandlers Shtdwn nicht auf MAX 186 Shtdwn auf MAX 186 IN
6. er JP1 auf GND oder VCC gelegt werden Liegt dieser Pin auf GND kann das EEPROM geschrieben und gelesen werden liegt der Pin auf VCC kann das EEPROM nur ge lesen werden Damit kann das EEPROM schreibgesch tzt werden JPI schreibschutz Jumper ser EEPROM EEPROM nicht schreibgesch tzt EEPROM schreibgesch tzt mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 4 A Hardwaremanual MO D 320 Rev C FROST k TLEKTRORIE Die I O Schnittstelle ST3 Auf ST3 liegt ein 8 Bit Ausgangs und ein 4 Bit Eingangsport Diese I O Ports werden ber die Baustei ne IC3 und IC10 realisiert Von der Softwareunterstiitzung ist diese Schnittstelle als kombinierte LC Display und Matrixtastaturschnittstelle vorgesehen LC Display Anschlu Die Belegung der Pins 1 bis 14 von ST3 entspricht den meisten am Markt erh ltlichen Dot Matrix LC Display s mit dem Hitachi Controller HD44780 An Pin 3 kann mittels LP16 eine negative Hilfsspannung von 10V angelegt werden Diese wird bei manchen Displays ben tigt und mu eventuell ber einen Spannungsteiler genau eingestellt werden Matrix Tastatur Anschlu Ein Teil der LC Display Leitungen und vier zus tzliche R ckleseleitungen bilden eine Tastaturschnitt stelle f r Matrixtastaturen mit bis zu 4 x 7 Tasten De E Die Tasten sind entsprechend dem abgebil deten Schema anzuschlie en pro Spalte ist eine Entkopplungsdiode n tig beim Tasta turmodul SC TAST16 bereits enthalten 20 o KB
7. er von der Spannungsversorgung unabh ngigen Uhrzeit da sie ber eine Lithiumbatterie gepuffert wird Au erdem Kann der Uhrenbaustein so programmiert werden da am Pin 1 STD ein zyklischer Interrupt erzeugt wird Zusammen mit dem STOP Modus der 80C320 CPU l t sich so ein Stromspar modus realisieren Die CPU verweilt dabei die meiste Zeit im stromsparenden STOP Modus und wird dann z B alle 5 Se kunden von der Echtzeituhr geweckt Nach Ausf hrung einer kurzen Routine wie z B Analogwert einle sen und ins RAM abspeichern wird dann wieder der STOP Modus aufgerufen Bei einem entsprechend ausgestatteten MOD 320 Modul LLP Version liegt die Stromaufnahme des gesamten Modules im STOP Modus bei 1 mA Damit ist das Modul auch sehr gut f r Batterieapplikatio nen geeignet Als Option kann auch eine RTC8583 PC Bus Uhr best ckt werden Dadurch wird der Chip Enable der Echtzeituhr RTC72423 frei PC Bus EEPRO M 24LC 16 Das serielle EEPROM IC8 hat eine Kapazit t von 2048 Bytes und wird ber die Portpins P1 6 und P1 7 mit PC Busprotokoll gelesen und beschrieben Es eignet sich insbesondere zum Ablegen von Parametern und Ger teeinstellungen welche nicht st ndig ver ndert werden Ein EEPROM hat prinzipbedingt eine begrenzte Anzahl von Schreibzyklen Die eingesetzten Typen ha ben mindestens 100 000 Schreibzyklen typ 1 000 000 Zyklen Die PC Slaveadress des EEPROM s ist auf AOpex eingestellt Pin 7 von IC8 WP kann mit Jump
8. polaren bzw single ended oder diffe rentiellen Betrieb initialisiert werden F r den bipolaren Betrieb mu der Wandler mit einer zus tzlichen negativen Spannung versorgt werden ST1 Pin 18 5V f r allen anderen Modis reicht die Versorgung mit einer einfachen 5 Volt Spannung aus mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 5 A A Hardwaremanual MO D 320 Rev C OE TRONIE Die Versorgungsspannung 5 V des Analogwandlers kann ber einen separaten Pin an ST1 eingespeist werden oder ber LP6 mit der 5 Volt Versorgung des digitalen Kreises zusammengelegt werden Bei Betrieb ohne zus tzliche negative Versorgung mu LP7 geschlossen werden mit negativer Versor gung mu LP7 ge ffnet werden Wenn LP8 geschlo en ist kann der AD Wandler ber den Shutdown Pin in einen Stromsparmodus versetzt werden LP8 bleibt offen falls die Shutdownleitung f r nn des MOD 320 andere Zwecke verwendet wird en RI PI 10K Ql VREF R2 Abgleich der Referenzspannung Die interne Referenzspannung des MAX186 typ 4 096 Volt kann nach Datenblattangabe der Firma MAXIM zwischen minimal 4 076 Volt und maximal 4 116 Volt schwanken R3 80K D REFADJ Nur wenn die Referenzspannung genau 4 096 Volt betr gt entspricht ein Digit des Wandlers genau einem Millivolt Eingangsspannung Um die Aufl sung des Wandlers auf genau 1 mV einzustellen ist es m glich eine externe Abgleichschaltung f r di
9. rmodus Hardware Handshake Weitere I O s k nnen einfach ber den PC Bus zur Verf gung gestellt werden z B I2C EXT 01 oder I2C EXT 06 Modul mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 11 A LIPOWSKY Hardwaremanual MO D 320 Rev C INDUSTRIE ELEKTRONIK Platinenabmessungen 88 IMM D 46 228mm 56 896mm Befestigungsloecher d 3 1mm Bezugspunkt l nke untere Platinenecke Die Steckverbinder sind im Raster 2 54 mm E D a YD MOD320 Rev C mM 96 E D MM D 2 D co 93 218mm 3 556mm A e 6 898mm 3 556mm ey 4 318mm 31 75mm 25 4mm 31 75mm 100mm Best ckungsplan Best ckungsseite L tseite Seite 12 Stand 27 02 97 mod320cf doc A Hardwaremanual MO D 320 Rev C I ERTRONIE mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 13
10. t werden Kann Bei der Standardversion wird mit diesem Signal ein Schreibschutz f r das optionelle Flash EEPROM reali siert Nach einem Reset ist die Portleitung immer High IOR 1 Bei der Ausf hrung mit dem Gal M320V 12B ergibt sich folgende Adresslage CODE XDATA CODE XDATA IOR 1 IOR 1 IOR 0 IOR 0 CE_ROM IC5 0000h 6FFFh 8000h E7FFh RD 0000h 6FFFh 8000h EFFFh 8000h EFFFh CE_RAM IC6 7000h 7FFFh 0000h 7FFFh 7000h 7FFFh 7000h 7FFFh CE_LCD IC3 KT E800h EBFFh WR CE_RTC IC9 I cull ECOOh EFFFh CE_EXT F000h FFFFh F000h FFFFh F000h FFFFh F000h FFFFh mod320cf doc Stand 27 02 97 Seite 3 A Hardwaremanual MO D 320 Rev C I ERTRONIE Es ist zu beachten da der Codebereich von 7000h bis 7FFFh ins RAM gemappt ist Bei Programmie rung in C ist deshalb dieser Bereich f r den Linker zu sperren da er im EPROM nicht belegt werden kann Die beiden Speicherbaustein Sockel k nnen wie folgt best ckt werden IC5 kann entweder ein EPROM 27C512 64K x 8 ein EPROM 27C010 128K x 8 oder ein FLASH EEPROM 29C512 64K x 8 sein IC6 kann entweder ein RAM mit 32 K x 8 128K x 8 oder 512K x 8 sein Bei Verwendung von RAM s die gr er als 32K x 8 sind m ssen die oberen Adressen ber IC3 erzeugt werden F r IC6 gibt es zwei L tpads die je nach Baustein Version gesetzt werden m ssen Echtzeituhr en Das System ist mit einer Echtzeituhr vom Typ RTC72423 ausgestattet Diese versorgt das System mit ein
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