S P R Z 
T
Interfejs USB,
pomimo wielu
trudności związanych
z jego stosowaniem
w produktach
krÛtkoseryjnych,
jest jednak
coraz czÍÅ›ciej
wykorzystywany.
Znacznym
ułatwieniem dla
konstruktorÛw sÄ…
obecnie Å‚atwo
dostÍpne
mikrokontrolery
z wbudowanym
sprzÍtowym
interfejsem USB.
Jedną z nowości tego
rodzaju opisujemy
w artykule.
Kilka miesiÍcy temu Motorola znalazÅ‚ miejsce na kompletny, w pamiÍci RAM. Ze wzglÍdu na
wprowadziÅ‚a do produkcji i sprze- 4-wejÅ›ciowy hub USB (interfejsy przejrzystÄ… budowÍ, liniowe adreso-
daÅ‚y nowe mikrokontrolery, ktÛre 1,5 Mb/s) z szybkim (12 Mb/s) wyj- wanie w caÅ‚ej dostÍpnej przestrzeni
wyposaÅ‚ono w sprzÍtowe interfejsy Å›ciem z koncentratora. adresowej (dostÍpnych jest aÅ‚ 16
USB (tab. 1). SÄ… wÅ›rÛd nich mikro- PoniewaÅ‚ dwa ostatnie mikrokon- trybÛw adresowania!), Å‚atwośĘ ope-
kontrolery wyposałone w reprogra- trolery są przeznaczone do stosowa- rowania na danych w kodzie BCD,
mowalnÄ… pamiÍĘ programu typu nia przede wszystkim w monitorach wbudowany blok sprzÍtowego mno-
Flash, dostÍpne sÄ… takÅ‚e ukÅ‚ady komputerowych, nieco wiÍcej miej- Å‚enia/dzielenia, a takÅ‚e przemyÅ›la-
z pamiÍciÄ… programowanÄ… maskÄ… sca przeznaczymy na prezentacjÍ nÄ… listÍ rozkazÛw, rdzeÒ mikrokon-
ROM (tylko do aplikacji wysoko- uniwersalnego mikrokontrolera - trolerÛw HC08 naleÅ‚y zaliczyĘ do
nakładowych). 68HC908JB8. rynkowej ekstraklasy. Niestety za
Dla wiÍkszoÅ›ci standardowych jakoÅ›ciÄ… mikrokontrolerÛw nie za-
aplikacji wymagajÄ…cych USB, naj- Tak prosto, jak siÍ da: wsze nadÄ…Å‚aÅ‚a rynkowa polityka
bardziej odpowiedni bÍdzie ukÅ‚ad 68HC908JB8 Motoroli, co znalazÅ‚o odbicie w sto-
oznaczony 68HC908JB8 (ma wbudo- BudowÍ mikrokontrolera 68HC908JB8 sunkowo maÅ‚ej popularnoÅ›ci tych
wany sprzÍtowy interfejs USB zilustrowano na schemacie bloko- ukÅ‚adÛw wÅ›rÛd polskich elektroni-
1,5 Mb/s oraz analogowy transcei- wym (rys. 1). Producent zastosowaÅ‚ kÛw.
ver rÛÅ‚nicowy na wejÅ›ciu). DostÍp- w nim klasyczne rozwiÄ…zania, zna- Podobnie do wczeÅ›niejszych wer-
ne sÄ… takÅ‚e znacznie bardziej roz- ne z wczeÅ›niejszych wersji mikro- sji mikrokontrolerÛw HC08, takÅ‚e
budowane mikrokontrolery z USB, kontrolerÛw tworzÄ…cych rodzinÍ 68HC908JB8 zostaÅ‚ wyposaÅ‚ony
jak np. 68HC908BD48, w ktÛrym zin- HC08: standardowy rdzeÒ 08 zostaÅ‚ w blok nadzoru poprawnoÅ›ci dzia-
tegrowano ponadto interfejs I2C (kom- ìotoczonyî przez moduÅ‚y peryferyj- Å‚ania mikrokontrolera SIM (System
patybilny ze standardem monitoro- ne, z ktÛrymi CPU komunikuje siÍ Integration Module), ktÛrego sche-
wym DDC), czy teÅ‚ 68HC908LD64, za pomocÄ… przerwaÒ oraz zbioru mat blokowy pokazano na rys. 2.
w strukturze ktÛrego producent rejestrÛw specjalnych ulokowanych Jest to rozwiniÍty system nadzoru
Nowe mikrokontrolery firmy Motorola
Nowe mikrokontrolery firmy Motorola
Elektronika Praktyczna 7/2002
54
S P R Z 
T
Rys. 1
(typowego watchdoga), ktÛry - op- USB zapewnia kompletnÄ… obsÅ‚ugÍ dzeÒ. Format przekazywanych da-
rÛcz zerowania mikrokontrolera transmisji, zajmuje siÍ takÅ‚e kont- nych jest zgodny z ramkÄ… stosowa-
w sytuacjach, gdy program nie rolÄ… i generowaniem sum kontrol- nÄ… podczas transmisji za pomocÄ…
dziaÅ‚a w sposÛb przewidziany przez nych (CRC) przesyÅ‚anych pakietÛw, RS232 - skÅ‚ada siÍ ona z bitu star-
programistÍ - kontroluje takÅ‚e war- tworzy i dekoduje pakiety danych, tu, 8 bitÛw danych i jednego bitu
tośĘ napiÍcia zasilajÄ…cego i nie ze- generuje przerwania informujÄ…ce stopu. SzybkośĘ transmisji danych
zwala na pracÍ mikrokontrolera CPU o sytuacjach krytycznych wy- moÅ‚e wynosiĘ 4800 lub 9600 bd.
przy jego zbyt małej wartości, wy- krytych przez sterownik interfejsu. Od strony mikrokontrolera interfejs
krywa nielegalne kody poleceÒ, PamiÍĘ programu mikrokontrolera ISP jest obsÅ‚ugiwany przez program
a takÅ‚e odwoÅ‚ania pod nieistniejÄ…ce moÅ‚e byĘ programowana w syste- przygotowany przez programistÛw
adresy. W kaÅ‚dej z takich sytuacji mie za pomocÄ… jednego z wyprowa- firmy Motorola, ktÛry znajduje siÍ
mikrokontroler jest zerowany przez
blok SIM, co - przy odpowiednio
napisanym programie - zwiÍksza
prawdopodobieÒstwo jego prawidÅ‚o-
wej pracy i gwarantuje restart
w przypadku wystÄ…pienia bÅ‚Ídu.
Interfejs USB wbudowany
w 68HC908JB8 wyposałono w stabi-
lizator napiÍcia 3,3 V, ktÛry moÅ‚na
wykorzystaĘ do zasilania mikrokon-
trolera bezpośrednio z linii zasilają-
cych USB. Od strony logicznej,
w blok USB wbudowano trzy end-
pointy USB (rodzaj terminali połą-
czeÒ logicznych), z ktÛrych dwa ob-
sÅ‚ugujÄ… transmisjÍ w dwÛch kierun-
kach, a jeden tylko od mikrokont-
rolera do PC. Wszystkie kanały ko-
munikacyjne wyposałono w 8-bajto-
we bufory FIFO, ktÛre uÅ‚atwiajÄ… ob-
sÅ‚ugÍ transmisji. ObsÅ‚ugÍ i progra-
mowanie USB zapewnia ał 35 re-
jestrÛw ulokowanych w pamiÍci
RAM. SprzÍt zintegrowany w bloku
Rys. 2
Elektronika Praktyczna 7/2002
56
S P R Z 
T
Tab. 1. Zestawienie mikrokontrolerów z rodziny HC908 wyposażonych w interfejs USB
(na żółto zaznaczono mikrokontrolery z pamięcią Flash)
Oznaczenie Pojemność Pojemność Timer Liczba Interfejs PWM Częstotliwość
układu pamięci pamięci dostępnych szeregowy taktowania
RAM Flash/ROM linii I/O [MHz]
[B] [kB]
68HC08JB1 128 -/5,5 2-kanałowy 16-bitowy, IC, OC, lub PWM 13 USB lub PS/2 Zobacz timer 3
68HC908JB8 256 8,0/- 2-kanałowy 16-bitowy, IC, OC, lub PWM maks. 37 USB Zobacz timer 6
68HC08JB8 256 -/8,0 2-kanałowy 16-bitowy, IC, OC, lub PWM maks. 37 USB Zobacz timer 3
68HC908LD64 2 k 60/- 2-kanałowy 16-bitowy, IC, OC, lub PWM maks. 37 IIC, DDC1/ Zobacz timer 6
2AB, USB
(hub)
68HC908BD48 1 k 48/- 2-kanałowy 16-bitowy, IC, OC, lub PWM maks. 32 USB, IIC, 16-kanałowy, 6
DDC1/2AB 8-bitowy
w specjalnym obszarze pamiÍci Mikrokontroler wyposaÅ‚ono takÅ‚e a takÅ‚e trzy wejÅ›cia analogowe (po-
ROM (zajmuje 976 B). Interpretuje w inne uÅ‚yteczne peryferia, w tym miar temperatury, natÍÅ‚enia Å›wiat-
on polecenia przysÅ‚ane z zewnÄ…trz m.in.: programowany, uniwersalny Å‚a i napiÍcia na suwaku potencjo-
i realizuje przypisane im zadania. timer-licznik TIM, blok obsługi metru - odpowiednie czujniki i po-
DostÍpnych jest sześĘ poleceÒ: przerwaÒ sprzÍtowych i specjalny tencjometr znajdujÄ… siÍ oczywiÅ›cie
READ/WRITE (odczyt/zapis pamiÍ- port przystosowany do doÅ‚Ä…czenia na pÅ‚ytce). Z zestawem wspÛÅ‚pracu-
ci), IREAD/IWRITE (indeksowany prostej klawiatury. je prosta aplikacja systemu opera-
odczyt/zapis pamiÍci), READSP (od- cyjnego Windows, za pomocÄ… ktÛ-
czyt wskaünika stosu) i RUN (uru- Poczuj USB rej moÅ‚na obserwowaĘ zmiany war-
chomienie programu uÅ‚ytkownika). Z myÅ›lÄ… o konstruktorach chcÄ…cych toÅ›ci sygnaÅ‚Ûw analogowych, zmie-
Program ten odpowiada takłe za sprawdziĘ działanie interfejsu USB niaĘ stany wyjśĘ cyfrowych i od-
zabezpieczenie zawartoÅ›ci pamiÍci - w mikrokontrolerze 68HC908JB8, jed- czytywaĘ stany wejśĘ cyfrowych.
przed odczytaniem jej zawartoÅ›ci na z niemieckich firm wspÛÅ‚pracu- Na pÅ‚ytce drukowanej znajdujÄ… siÍ
konieczne jest podanie 8-baj- jąca z Motorolą opracowała i produ- takłe dwa gniazda umołliwiające
towego hasÅ‚a, ktÛre kuje prosty w obsÅ‚udze zestaw ewa- doÅ‚Ä…czenie kabli RS232 (wymagane
ustala programista. luacyjny. Na płytce zestawu są przelotki), uniwersalne złącze
USB08EB (fot. 3) umieszczono po szpilkowe zapewniajÄ…ce dostÍp do
trzy cyfrowe wejÅ›cia i wyjÅ›cia, portÛw mikrokontrolera i stabiliza-
tor napiÍcia zasilajÄ…cego.
Na koniec naleły wspomnieĘ, łe
twÛrcy zestawu wykorzystali bez-
płatny driver USB zapewniający ob-
sÅ‚ugÍ jego wszystkich funkcji i - co
bardzo waÅ‚ne - zgodzili siÍ na za-
mieszczenie kompletu materiaÅ‚Ûw
wraz z kodami ürÛdÅ‚owymi na na-
szej płycie!
Piotr Zbysiński, AVT
[e-mail]
Dodatkowe informacje
Prezentowany w artykule zestaw udostępniła do
testów firma Motorola Polska.
Dodatkowe informacje są dostępne na płycie
CD-EP7/2002B oraz w Internecie, pod adresami:
-  półprzewodnikowa strona Motoroli: http://e-
www.motorola.com,
- strona poS
więcona zestawowi USB08EB: http:/
/hc08web.de.
Fot. 3
Elektronika Praktyczna 7/2002
57