POLITECHNIKA ZIELONOGÓRSKA

Wydział Elektryczny

PROJEKT Z UKŁADÓW I SYSTEMÓW

MIKROPROCESOROWYCH

Temat : KARTA INTERFEJSU RS485 DO KOMPUTERA PC

Wykonał :

Paweł Wawryk

ZIELONA GÓRA 2001

Założenia:

1. Karta współpracuje z magistralą ISA.

2. Karta może pracować jako nadajnik lub odbiornik z możliwością programowego przełączania kierunku transmisji (half-duplex).

3. Karta posiada izolację galwaniczną na wyjściu interfejsu.

4. Karta może być umieszczona na jednym z czterech portów

• COM1,

• COM2,

• COM3,

• COM4.

5. Karta może być podłączona do jednego z przerwań IRQ3 lub IRQ4 (można wybrać na stałe).

Opis rozwiązania:

„Sercem” opisywanej karty interfejsu RS485 jest układ UART 16450. Za pomocą układów UART możemy przetwarzać dane z postaci szeregowej na równoległą i odwrotnie. To przetworzenie jest konieczne z racji tego, iż szeregowy strumień informacji jest nie do przyjęcia w nie przekształconej formie przez równoległe magistrale danych komputera. Ze względu na różnorodność spełnianych przez ten układ funkcji jego wewnętrzna budowa jest bardzo skomplikowana. Za dekoder adresowy posłuży układ GAL16V8, który w znaczny sposób obniży ilość zastosowanych układów, a co za tym idzie kosztów jak i zmniejszenie złożoności całego układu. Karta będzie posiadać galwaniczną izolację, która oddzieli obwód wewnętrzny od zewnętrznego za pomocą dwóch transoptorów, układu MAX485 w roli driver'a i transformatora, w celu uniknięcia uszkodzenia w wyniku wystąpienia błędnych sygnałów. Do roli bufora, z którego procesor będzie odbierał dane, posłuży układ 74HC245. Karta będzie działała w trybie półdupleksowym, to znaczy, że karta odbiera i wysyła sygnały naprzemiennie w obydwu kierunkach, lecz nigdy jednocześnie. Ponadto na karcie będzie się znajdował układ zabezpieczający przed uszkodzeniem w wyniku podania nadmiernego prądu co jest związanie ze zmianą trybu pracy tranzystorów, który jest kombinacją odpowiedniego połączenia kondensatorów. Wybór portu lub przerwania będzie polegał na odpowiednim ustawieniu przełączników (zworek) umieszczonych na karcie interfejsu.

Schemat blokowy:

Opis działania:

Źródłem częstotliwości układu U1 jest jego wewnętrzny generator synchronizowany rezonatorem kwarcowym REZ1 o częstotliwości 1,8432 MHz. Linie Txd (Transmitted Data) i RxD (Received Data) są właściwymi przewodami służącymi wymianie danych, pozostałe to linie sterujące. Za poprawne adresowanie odpowiedzialny jest układ U3 wraz przełącznikiem SW1, za pomocą których możemy określić adresy bazowe dla następujących portów:

COM1 3F8h

COM2 2F8h

COM3 3E8h

COM4 2E8h

Należy uprzednio także odpowiednio zaprogramować układ U3:

/*--------------------------------------------------------------------------------------------------*/

/*INPUTS*/

pin 1 = A3

pin 2 = A4

pin 3 = A5

pin 4 = A6

pin 5 = A7

pin 6 = A8

pin 7 = A9

pin 9 = !AEN

pin 11 = SW4

pin 12 = SW3

pin 13 = SW2

pin 14 = SW1

/*OUTPUTS*/

pin 16 = OUT

OUT =( A9 & A8 & A7 & A6 & A5 & A4 & A3 & !ALN & SW1 & !SW2 & !SW3 & !SW4) #

(A9 & !A8 & A7 & A6 & A5 & A4 & A3 & !ALN & !SW1 & SW2 & !SW3 & !SW4) #

(A9 & A8 & A7 & A6 & A5 & !A4 & A3 & !ALN & !SW1 & !SW2 & SW3 & !SW4) #

(A9 & !A8 & A7 & A6 & A5 & !A4 & A3 & !ALN & !SW1 & !SW2 & !SW3 & SW4) #

/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

Za pomocą przełącznika SW2 możemy wybrać przerwanie, pod którym chcemy aby pracowała nasza karta. Transmisja danych odbywa się w trybie półdupleksowym, tzn. istnieje tylko jeden logiczny kanał danych, który można naprzemiennie wykorzystywać w obydwu kierunkach.

Spis elementów:

U1: 16450,

U2: 74HC245,

U3: GAL16V8,

U4: MAX485

U4A: 74HC125

T1: Transformator izolowany DC/DC,

SW1,SW2: przełączniki,

REZ1: Rezonator kwarcowy,

R1: 10k,

C1,C2: 10nF,

Wykaz literatury:

• „Anatomia PC” P.Metzger, A. Jełowicki

COM

DRIVER

UKŁAD SZEREGOWEJ TRANSMISJI ASYNCHR.

DEK. ADRES.

BUFOR

MAGI

STRALA

PC

---