Практична робота №6 розробка апаратної частини

Мета роботи: Отримання навиків вибору мікроконтролера для розробки завершеного пристрою. Розробка структурної схеми пристрою, що проектується. Здійснення вибору електронних компонентів для реалізації блоків структурної схеми.

Теоретичні відомості

І. Вибір мікроконтролера та огляд його архітектури

Мабуть, саме вибір мікроконтролера є одним з найважливіших рішень, від яких залежить успіх або провал задуманого проекту. При виборі мікроконтролера необхідно врахувати і оцінити велику кількість чинників. За основу послідовності продуманих дій, що призводять до остаточного рішення, може бути прийнятий розглянутий план. Об'єднавши свої власні знання та вимоги з інформацією, розробник повинен оцінити все в цілому, щоб прийняти правильне рішення.

Призначення

Основна мета вибрати найменш дорогий мікроконтролер (щоб знизити загальну вартість системи), але, в той же час, задовольняє специфікації системи, тобто вимогам по продуктивності, надійності, умовам застосування і т.д. Загальна вартість системи включає все: інженерні дослідження і розробку, виробництво (комплектуючі і праця), гарантійний ремонт, подальше удосконалення, обслуговування, сумісність, простоту в обігу і т.д.

Процес вибору

Приступаючи до вибору, розробник повинен спочатку задатися питанням: «Що повинен робити мікроконтролер в моїй системі?» Відповідь на це просте питання визначає необхідні для розроблюваної системи характеристики мікроконтролера і, таким чином, є визначальним чинником у процесі вибору.

Другий крок проведення пошуку мікроконтролерів, які задовольняють цим вимогам. Він звичайно включає підбір літератури, технічних описів і технічних журналів, а також консультації. В даний час стала цілком доступною інформація про пропоновані як традиційних, що є промисловим стандартом мікроконтролерах, так і новітніх мікроконтролерах. Добре, якщо системним вимогам буде задовольняти добре знайомий мікроконтролер, в іншому випадку має бути проведений вторинний пошук, щоб знайти мікроконтролер, який найбільш повно задовольняє пред'являються вимоги, має мінімум зовнішніх навісних компонентів і підходить за вартістю і габаритами. Ясно, що однокристальний мікроконтролер краще із–за ціни і надійності. Остання стадія вибору складається з кількох етапів, мета яких звузити список прийнятних мікроконтролерів до одного. Ці етапи включають в себе аналіз ціни, доступності, засобів розробки, підтримки виробника, стабільності виробництва конкретних мікроконтролерів і наявності інших виробників або постачальників. Щоб прийти до оптимального рішення, можливо, весь процес доведеться повторити кілька разів.

Критерії вибору

Основні критерії вибору мікроконтролера представлені нижче в порядку значимості. Кожен критерій детально пояснюється надалі.

1. Придатність для прикладної системи. Чи може вона бути зроблена на однокристальному мікроконтролері або її можна реалізувати на основі якої або спеціалізованої мікросхеми?

   • Чи має мікроконтролер потрібну кількість контактів / портів введення / виведення, тому що в разі їх нестачі він не зможе виконати роботу, а в разі надлишку ціна буде занадто високою?

   • Чи має він всі необхідні периферійні пристрої, такі як послідовні порти введення / виведення, RAM, ROM, A / D, D / A і т.д.?

   • Чи має він інші периферійні пристрої, які не будуть потрібні в системі?

   • Чи забезпечує ядро ​​процесора необхідну продуктивність, тобто обчислювальну потужність, що дозволяє обробляти системні запити протягом усього життя системи на обраному прикладному рівні? Занадто багато марнотратно, занадто мало не працюватиме.

   • Виділено чи в бюджеті проекту достатньо коштів, щоб дозволити собі використовувати даний мікроконтролер. Для відповіді на це питання, звичайно потрібні розцінки постачальника. Якщо даний мікроконтролер не прийнятний для проекту, всі інші питання стають несуттєвими, і ви повинні почати пошуки іншого мікроконтролера.

2. Доступність.

   • Чи існує пристрій в достатніх кількостях?

   • Чи виготовляється він зараз?

   • Що очікується в майбутньому?

3. Підтримка розробника.

   • Асемблери.

   • Компілятори.

   • Засоби налагодження.

     • Оціночні модуль (EVM).

     • Внутрисхемні емулятори.

     • Налагоджувальні монітори.

     • Відладчики програм у вихідних текстах.

4. Інформаційна підтримка

   • Приклади застосування.

   • Повідомлення про помилки.

   • Утиліти, в тому числі «безкоштовні» асемблери.

   • Приклади вихідних текстів.

5. Підтримка застосувань у постачальника.

   • Чи є спеціальна група, яка займається тільки підтримкою застосувань?

   • Чи є інженери, техніки або продавці?

   • Наскільки кваліфікований підтримуючий персонал, чи дійсно він зацікавлений у допомозі вам при вирішенні вашої проблеми?

   • Чи існує телефонний та / або FAX–вий зв'язок?

6. Надійність фірми виробника.

   • Компетентність, підтверджена розробками.

   • Надійність виробництва, тобто якість продукції.

   • Час роботи в цій області.