Kiwiki - Príspevky používateľa [sk]

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-11T20:54:30Z

Peto: /* Samotný program teplomera */

== Základný popis úlohy ==

Tento systém bude obsahovať dva teplomery DS18S20 a teplota sa bude vypisovať na display. Prepínať medzi jednotlivými teplomermi budeme pomocou tlačítka. Teplota bude na LCD zobrazená v desiatkovej sústave s presnosťou na desatiny stupňa celsia.

== Zapojenie teplomerov ==

V článku o 1-wire <ref>http://kiwiki.fmtnuni.sk/mediawiki/index.php/Protokol_1-Wire#DS18S20</ref> rozhraní sú uvedené aj základné vlastnosti tohto teplomera, takže sa k tomu už nebudem vyjadrovať, snáď len uvediem zapojenie jednotlivých teplomerov, ktoré možno vidieť na obr. 1. Pull-up rezistor je nutný, nakoľko bez neho to nefunguje ako má.

[[Súbor:Zapojenie teplomerov DS18S20.png|center|thumb|400px|Obr. 1. Zapojenie teplomerov]]

Na komunikáciu s viacerými teplomermi na zbernici 1-wire potrebujeme poznať adresu každého teplomera. Jednotlivé adresy sú uvedené v tabuľke 1.

{|border="2" cellspacing="0" cellpadding="4" width="600" align="center"

|-
|align = "center"|Názov teplomera
|align = "center"|Adresa teplomera

|-
|align = "center"|Vonkajší teplomer
|align = "center"|105FD4CD010800C9

|-
|align = "center"|Vnútorný teplomer
|align = "center"|1059F7CD010800CD

|+align="bottom" |Tab. 1 Názov a adresa teplomerov
|}

== Rozhranie 1-wire v PSoC ==

V samotnom dizajneri sa nachádza hardvérový blok pre podporu tejto zbernice. My však budeme používať softvérový blok, ktorý sa dá stiahnuť na nasledovnej adrese:

http://www.psocdeveloper.com/tools/misc-dev-tools.html

Potom ho doinštalujeme podľa návodu, ktorý sa nachádza tu:

http://www.psocdeveloper.com/forums/viewtopic.php?p=29&sid=2d053ae959fd795eaf997f498bfe3de5&view=next

Po umiestnení tohto bloku do projektu musíme vykonať zopár nastavení. Názorne sú ukázané na obr. 2.

[[Súbor:Nastavenia_1-wireSW.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Nastavenia 1-wireSW]]

'''LCD blok'''

Pre komunikáciu s LCD musíme použiť blok LCD. Jeho nastavenie je jednoduché, nastavíme len, ktorý port sa na komunikáciu bude používať a či chceme povoliť alebo zakázať bar grafy.

== Samotný program teplomera ==

Program je napísaný v jazyku C, chcel by som pridať aj kód v assembleri, ale zatiaľ aspoň takto.

<source lang="C">
#include <m8c.h>
#include "PSoCAPI.h"

// funkcia PREVOD služi na výpis teploty v desiatkovej sústave na LCD
// a zároveň počíta vyššiu presnosť nameranej teploty

void PREVOD(BYTE vstup, BYTE znamienko, BYTE count_remain)
{
long a, b=0, c, i, d;
char vystup[]="00.0", cisla[]="0123456789";
float teplota, remain, presnost;
remain=count_remain;
teplota=vstup;
teplota=(teplota/2.0)-0.25;
presnost=(16.0-remain)/16.0;
teplota=teplota+presnost;
if(znamienko==0xFF)
{
teplota=256-vstup;
teplota=(teplota/2.0)-0.25;
teplota=teplota+presnost;
}
teplota=teplota*10.0;
for(i=100;i>=1;i=i/10)
{
a=teplota/i;
c=a-b*10;
b=a;
if(i==100) d=0;
if(i==10) d=1;
if(i==1) d=3;

if(c==0)vystup[d]=cisla[0];
if(c==1)vystup[d]=cisla[1];
if(c==2)vystup[d]=cisla[2];
if(c==3)vystup[d]=cisla[3];
if(c==4)vystup[d]=cisla[4];
if(c==5)vystup[d]=cisla[5];
if(c==6)vystup[d]=cisla[6];
if(c==7)vystup[d]=cisla[7];
if(c==8)vystup[d]=cisla[8];
if(c==9)vystup[d]=cisla[9];
}

LCD_Position(1,3);
LCD_PrString(vystup);

}
// začiatok hlavnej funkcie

void main(void)
{
BYTE vystup, znamienko,count_remain,byte;
int p=1;
char eteplota[]="Teplota vonku:", plus[]="+", minus[]="-";
char prazdny[]=" ", iteplota[]="Teplota vnutri";
M8C_EnableGInt ;
OW_Start();
LCD_Start();
LCD_Init();
while(1)
{ //na pin P1.0 privedieme cez tlačitko 5V
PRT1DR=0; //na port 1 sa zapíše 0
if(PRT1DR==1) p++; //ak sa na porte 1 objaví 1, inkrementuje sa p
if (p>2) p=1; //pre správnu funkčnosť musí byť pin P1.0 nastavený na režim Hi_Z digital
OW_Reset();
if(p==1) //ak bude p=1, komunikácia bude prebiehať s vonkajším teplomerom
{
OW_WriteByte(0x55); //príkaz Match ROM
OW_WriteByte(0x10); //zadanie adresy teplomera
OW_WriteByte(0x5F);
OW_WriteByte(0xD4);
OW_WriteByte(0xCD);
OW_WriteByte(0x01);
OW_WriteByte(0x08);
OW_WriteByte(0x00);
OW_WriteByte(0xC9);
OW_WriteByte(0x44); //príkaz pre konverziu teploty
OW_Delay10mTimes(75); //čakanie 750us
OW_Reset(); //reset rozhrania
OW_WriteByte(0x55); //Match ROM
OW_WriteByte(0x10); //zaddanie adresy teplomera
OW_WriteByte(0x5F);
OW_WriteByte(0xD4);
OW_WriteByte(0xCD);
OW_WriteByte(0x01);
OW_WriteByte(0x08);
OW_WriteByte(0x00);
OW_WriteByte(0xC9);
OW_WriteByte(0xBE); //príkaz pre čítanie Scratch Pad
vystup = OW_ReadByte(); // čítanie jednotlivých bytov (teplota)
znamienko = OW_ReadByte(); //(znamienko)
byte = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
count_remain = OW_ReadByte(); //(byte pre zvýšenie presnosti teplomera)
LCD_Position(0,0); //nastavenie kurzora na LCD na pozíciu 0,0
LCD_PrString(prazdny); //vytlacenie prázdneho reťazca na LCD
LCD_Position(0,0); //nastavenie kurzora na LCD na pozíciu 0,0
LCD_PrString(eteplota);//vytlacenie retazca eteplota na LCD
LCD_Position(1,1); //nastavenie kurzora na LCD na pozíciu 1,1
if(znamienko==0x00) //ak bude znamienko=0, vytlaci sa na LCD +
LCD_PrString(plus);
else
LCD_PrString(minus); //inak sa vytlaci na LCD -
PREVOD(vystup, znamienko, count_remain); //nacitane 3 byty sa odovzdajú funkcií PREVOD, ktorá vyslednú teplotu vypíše na LCD
}
if(p==2) //ak p=2, komunikácia bude prebiehať s vnútorným teplomerom
{ //postup je presne taký ako aj pri predchádzajúcom teplomery
OW_WriteByte(0x55);
OW_WriteByte(0x10); //zadanie adresy teplomera
OW_WriteByte(0x59);
OW_WriteByte(0xF7);
OW_WriteByte(0xCD);
OW_WriteByte(0x01);
OW_WriteByte(0x08);
OW_WriteByte(0x00);
OW_WriteByte(0xCD);
OW_WriteByte(0x44); // Start Conversion
OW_Delay10mTimes(75);
OW_Reset();
OW_WriteByte(0x55);
OW_WriteByte(0x10);
OW_WriteByte(0x59);
OW_WriteByte(0xF7);
OW_WriteByte(0xCD);
OW_WriteByte(0x01);
OW_WriteByte(0x08);
OW_WriteByte(0x00);
OW_WriteByte(0xCD);
OW_WriteByte(0xBE); // Read Scratch Pad
vystup = OW_ReadByte();
znamienko = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
byte = OW_ReadByte();
count_remain = OW_ReadByte();
LCD_Position(0,0);
LCD_PrString(iteplota);
LCD_Position(1,1);
if(znamienko==0x00)
LCD_PrString(plus);
else
LCD_PrString(minus);
PREVOD(vystup, znamienko, count_remain);
}

}
}

</source>

Teraz uvediem kód v assembleri. Tento program je podstatne dlhší a nefunguje rovnako ako vyššie uvedený program v jazyku C. Z jednotlivých teplomerov sú len vyčítané byty, ktoré sa vypíšu na LCD a aj na rozhranie RS232. Medzi jednotlivými teplomermi prepíname pomocou sériového rozhrania. Ak stlačíme i, zobrazia sa údaje z vnútorného teplomera, ak stlačíme o, zobrazia sa údaje z vonkajšieho teplomera.
Na sériovom rozhrané sú údaje vypísané v napríklad nasledovnom tvare:

00 (znamienko)

3A (teplota)

0D (byte count_remain pre zvýšenie presnosti nameranej teploty)

Na LCD to vyzerá nasledovne:

Teplota vonku:

+ 3A 0D

Samozrejme, údaje sú vypisované v hexadecimálnom tvare.

<source lang="asm">
include "m8c.inc" ; part specific constants and macros
include "memory.inc" ; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler
include "PSoCAPI.inc" ; PSoC API definitions for all User Modules

export _main

area bss(ram) ;premenne
teplota: blk 1
znamienko: blk 1
presnost: blk 1

area lit ;definovanie retazcov
out: DS "Teplota vonku"
DB 0x00
in: DS "Teplota vnutri"
DB 0x00
plus: DS "+"
DB 0x00
minus: DS "-"
DB 0x00
text: DS "Komunikacia OK"
DB 0x00

area text

;--------------------------------zaciatok hlavnej funkcie--------------------------------------------
_main:
M8C_EnableGInt
call LCD_Start
mov A, UART_PARITY_NONE
lcall UART_Start
WaitForData: ; cakanie na povel
lcall UART_bReadRxStatus
and A, UART_RX_COMPLETE
jz WaitForData

lcall UART_bReadRxData ; citanie dat
lcall UART_SendData

cmp A,'q' ; kontrola komunikacie
jz state_q

cmp A,'o' ; vycitanie bytov z DS18S20(vonkajsi teplomer)
jz state_w

cmp A,'i' ; vycitanie bytov z DS18S20(vnutorny teplomer)
jz state_s

;--------------------------------------------------------------------------------------------
state_w:
lcall OW_Start
lcall OW_Reset
mov A,55h ;skip ROM
lcall OW_WriteByte

mov A,10h ;zadanie adresy teplomera
lcall OW_WriteByte
mov A,5Fh
lcall OW_WriteByte
mov A,D4h
lcall OW_WriteByte
mov A,CDh
lcall OW_WriteByte
mov A,01h
lcall OW_WriteByte
mov A,08h
lcall OW_WriteByte
mov A,00h
lcall OW_WriteByte
mov A,C9h
lcall OW_WriteByte
mov A,44h ;start konverzie teploty

lcall OW_WriteByte
mov A,4Bh ;oneskorenie 750ms

lcall OW_Delay10mTimes

lcall OW_Reset

mov A,55h
lcall OW_WriteByte

mov A,10h ;zadanie adresy teplomera
lcall OW_WriteByte
mov A,5Fh
lcall OW_WriteByte
mov A,D4h
lcall OW_WriteByte
mov A,CDh
lcall OW_WriteByte
mov A,01h
lcall OW_WriteByte
mov A,08h
lcall OW_WriteByte
mov A,00h
lcall OW_WriteByte
mov A,C9h
lcall OW_WriteByte

mov A,BEh ;start konverzie teploty
lcall OW_WriteByte

lcall OW_ReadByte
mov [teplota], A
lcall OW_ReadByte
mov [znamienko], A
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
mov [presnost], A
lcall UART_PutCRLF
mov A,[znamienko]
lcall UART_PutSHexByte
lcall UART_PutCRLF
mov A,[teplota]
lcall UART_PutSHexByte
lcall UART_PutCRLF
mov A,[presnost]
lcall UART_PutSHexByte

mov A,00h ; riadok
mov X,00h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, >out
mov X, <out
call LCD_PrCString
cmp [znamienko], 00h
jz tlac_plus
jnz tlac_minus
tlac_plus:
mov A,01h ; riadok
mov X,00h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, >plus
mov X, <plus
call LCD_PrCString
jmp Pokracuj
tlac_minus:
mov A,01h ; riadok
mov X,00h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, >minus
mov X, <minus
call LCD_PrCString
jmp Pokracuj
Pokracuj:
mov A,01h ; riadok
mov X,03h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, [teplota] ; nacita byt pre tlac
lcall LCD_PrHexByte
mov A,01h ; riadok
mov X,07h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, [presnost] ; nacita byt pre tlac
lcall LCD_PrHexByte
jmp WaitForData
;------------------------------------------------------------------------------------
state_s:
lcall OW_Start
lcall OW_Reset
mov A,55h
lcall OW_WriteByte

mov A,10h ;zadanie adresy teplomera
lcall OW_WriteByte
mov A,59h
lcall OW_WriteByte
mov A,F7h
lcall OW_WriteByte
mov A,CDh
lcall OW_WriteByte
mov A,01h
lcall OW_WriteByte
mov A,08h
lcall OW_WriteByte
mov A,00h
lcall OW_WriteByte
mov A,CDh
lcall OW_WriteByte
mov A,44h ;start konverzie teploty

lcall OW_WriteByte
mov A,4Bh ; Load delay time (example 3 would be 30mSec).

lcall OW_Delay10mTimes ; Call function

lcall OW_Reset

mov A,55h
lcall OW_WriteByte

mov A,10h ;zadanie adresy teplomera
lcall OW_WriteByte
mov A,59h
lcall OW_WriteByte
mov A,F7h
lcall OW_WriteByte
mov A,CDh
lcall OW_WriteByte
mov A,01h
lcall OW_WriteByte
mov A,08h
lcall OW_WriteByte
mov A,00h
lcall OW_WriteByte
mov A,CDh
lcall OW_WriteByte

mov A,BEh ;start konverzie teploty
lcall OW_WriteByte

lcall OW_ReadByte
mov [teplota], A
lcall OW_ReadByte
mov [znamienko], A
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
lcall OW_ReadByte
mov [presnost], A
lcall UART_PutCRLF
mov A,[znamienko]
lcall UART_PutSHexByte
lcall UART_PutCRLF
mov A,[teplota]
lcall UART_PutSHexByte
lcall UART_PutCRLF
mov A,[presnost]
lcall UART_PutSHexByte

mov A,00h ; riadok
mov X,00h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, >in
mov X, <in
call LCD_PrCString
cmp [znamienko], 00h
jz tlac_plus2
jnz tlac_minus2
tlac_plus2:
mov A,01h ; riadok
mov X,00h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, >plus
mov X, <plus
call LCD_PrCString
jmp Pokracuj2
tlac_minus2:
mov A,01h ; riadok
mov X,00h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, >minus
mov X, <minus
call LCD_PrCString
jmp Pokracuj2
Pokracuj2:
mov A,01h ; riadok
mov X,03h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, [teplota] ; nacita byt pre tlac
lcall LCD_PrHexByte
mov A,01h ; riadok
mov X,07h ; bunka
lcall LCD_Position
mov A, [presnost] ; nacita byt pre tlac
lcall LCD_PrHexByte
jmp WaitForData
;------------------------------------------------------------------------------------
state_q:
lcall UART_PutCRLF
mov A, >text
mov X, <text
lcall UART_CPutString
lcall UART_PutCRLF
jmp WaitForData

</source>

== Odkazy a referencie ==
<references/>

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T09:24:15Z

Peto: /* Samotný program teplomera */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T09:10:12Z

Peto: /* Samotný program teplomera */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T08:58:18Z

Peto: /* Samotný program teplomera */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T08:53:04Z

Peto:

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T08:42:45Z

Peto: /* Rozhranie 1-wire v PSoC */

Súbor:Nastavenia 1-wireSW.jpg

2010-07-05T08:42:31Z

Peto:

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T08:41:08Z

Peto: /* Rozhranie 1-wire v PSoC */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T08:12:15Z

Peto: /* Rozhranie 1-wire v PSoC */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T08:11:36Z

Peto:

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:46:32Z

Peto: /* Zapojenie teplomerov */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:40:12Z

Peto: /* Zapojenie teplomerov */

Súbor:Zapojenie teplomerov DS18S20.png

2010-07-05T07:34:46Z

Peto:

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:26:12Z

Peto: /* Zapojenie teplomerov */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:21:18Z

Peto:

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:05:20Z

Peto: /* Reálne meranie teploty s DS18S20 */

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:03:27Z

Peto:

== Reálne meranie teploty s DS18S20 ==

Tento systém bude obsahovať dva teplomery DS18S20 a teplota sa bude vypisovať na display. Prepínať medzi jednotlivými teplomermi budeme pomocou tlačítka. Teplota bude na LCD zobrazená v desiatkovej sústave s presnosťou na desatiny stupňa celsia.

V článku o 1-wire <ref>http://kiwiki.fmtnuni.sk/mediawiki/index.php/Protokol_1-Wire#DS18S20</ref> rozhraní sú uvedené aj základné vlastnosti tohto teplomera, takže sa k tomu už nebudem vyjadrovať, snáď len uvediem zapojenie jednotlivých teplomerov.

== Odkazy a referencie ==
<references/>

Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20

2010-07-05T07:01:03Z

Peto: Vytvorená stránka „== Reálne meranie teploty s DS18S20 == Tento systém bude obsahovať dva teplomery DS18S20 a teplota sa bude vypisovať na display. Prepínať medzi jednotlivými teplome…“

Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy

2010-07-01T17:58:14Z

Peto: /* Sériové komunikačné zbernice */

__NOTOC__
[[Category:Mikroprocesorové systémy]]
[[Kategória:Študijné materiály]]
<properties>
Názov=Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy
Forma=Prednáška a praktické cvičenia
Abstrakt=Všeobecnej architektúra počítača a mikrokontroléra, rozdiely a porovnanie. Návrh a tvorb hybridných elektronických systémov na báze mikrokontrolérov PSoC. Komunikácia mikrokontroléra s prostredím. Komunikačné protokoly a štandardy. Pripájanie a riadenie periférií.
Rozvrh=3/0/2
Hodnotenie=Spracovanie projektu a skúška
Poznámky=Predmetom projektu môže byť téma podľa vlastného výberu z oblasti prednášky a/alebo cvičení spracovaná v písomnej elektronickej podobe a verejne publikovaná na serveri KiWiKi. Hodnotenie a poznámky k projektu budú verejné a zverejnené v diskusii k práci. Pri písaní článkov sa riadte [[Pomoc:Obsah | návodom]] s dôrazom na zadávanie vzťahov vo formáte kiwiki a korektné spracovanie obrázkov.
</properties>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Všeobecný úvod ==
* [[Od počítača k mikrokontroléru]]
* [[Architektúra všeobecného počítača]]
* [[Architektúra mikrokontroléra]]
* [[Prehľad aktuálneho stavu mikroprocesorových systémov]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Úvod do technológie PSoC ==
* [[Prehľad architektúry PSoC]]
* [[Elektrické a mechanické parametre architektúry PSoC]]
* [[Vývojové prostredie pre systémy PSoC]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Assembler M8C ==
* Štruktúra assembleru - Assembler M8C
* Pseudoinštrukcie assembleru - Assembler M8C
* Makrá - Assembler M8C
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:220px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Inštrukcie procesora M8C ==
* [[Prehľad inštrukcií procesora M8C]]
* [[Inštrukcie presunu dát - M8C]]
* [[Aritmetické inštrukcie - M8C]]
* [[Logické inštrukcie - M8C]]
* [[Inštrukcie pre prácu zo zásobníkom - M8C]]
* [[Skoky a podprogramy - M8C]]
* Špeciálne inštrukcie - M8C
* Prerušenia - M8C
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Programové konštrukcie assembleru M8C ==
* Konštrukcia IF-ELSE (assembler)
* Konštrukcia SWITCH-CASE (assembler)
* Cykly DO-WHILE, FOR-LOOP (assembler)
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:180px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== GPIO - Všeobecne vstupy a výstupy PSoC==
* [[Popis GPIO]]
* [[Konfigurácia GPIO pomocou designera obvodu]]
* [[Programová konfigurácia GPIO]]
* [[Módy portov (M8C)]]
* [[Pripojenie periférnych obvodov]]
* [[Pripojenie tlačítok a ošetrenie zákmitov]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:200px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Sériová asynchrónna komunikácia - UART ==
* [[Historický vývoj UART]]
* [[Štandard RS232]]
* [[Štandard RS485]]
* [[Blok UART]]
* [[API UART]]
* Protokol MODBUS/uBUS
** [[Popis protokolu MODBUS/uBUS]]
** [[Implementácia protokolu MODBUS/uBUS]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:200px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Sériové komunikačné zbernice==
* [[Synchrónna komunikácia I2C]]
** [[Meranie teploty pomocou LM92]]
** [[Hodiny reálneho času]]
* [[Synchrónna komunikácia SPI]]
* Distribuovaný systém zber dát 1-Wire
** [[Protokol 1-Wire]]
** [[Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:250px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC==
* Blok čítača a časovača (M8C)
* API čítača a časovača (M8C)
* Generovanie časových intervalov (M8C)
* Meranie času a frekvencie (M8C)
** [[Presné meranie kapacity]]
** Meranie polohy pomocou magnetostrikčného senzoru
* [[Šírkový modulátor PWM]]
* API PWM
** Riadenie modelárskeho servomotora pomocou PWM
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:250px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Analógové spracovanie signálov ==
* [[Prevodníky ADC]]
** Aproximačné prevodníky
** [[Delta-Sigma prevodníky]]
* [[Prevodníky DAC]]
* [[Analógové spracovanie signálov - zosilňovače]]
* [[Analógové spracovanie signálov - komparátor]]
** Spracovanie prerušenia od komparátora
* [[Analógové spracovanie signálov - filtre]]
** Návrh a realizácia filtrov
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Všeobecné zásady tvorby programov ==
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - analýza]]
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - návrh]]
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - implementácia]]
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - testovanie a ladenie programu]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== RC-5 ==
* [[Protokol RC-5]]
</div>

== Podklady k cvičeniam ==
# [[Binárne čísla]]
## Reprezentácia a formáty zobrazenia čísel
## Prevody medzi číselnými sústavami
## Matematické operácie s binárnymi číslami
# Vývojové prostredie PSoC
## Tvorba programov v PSoC Designer
## Vývojový kit CY3210

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T12:35:10Z

Peto: /* Konečne reálna komunikácia s LM92 */

== Teplotný snímač LM92 ==

'''Všeobecný popis'''

LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napájaný v rozsahu napätí 2,7V až 5,5V. Sériová zbernica, 12-bitový znamienkový výstup a rozsah 128 ºC je ideálny pre široký rozsah aplikácií, napr. teplotný manažment a ochrana aplikácií v PC, elektronické testovacie náradie, kancelárska technika, elektronika, automobilové a medicínske aplikácie.

[[Súbor:Bloková schéma LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 1. Bloková schéma]]

'''Charakteristické znaky'''

- jednoduchý dizajn

- zaznamenávanie a kontrola teploty

- sériové rozhranie

- výstup pre vypnutie systému pri kritickej teplote

- minimálna spotreba energie pri Shut-down móde

- až 4 teplotné snímače LM92 je možné pripojiť na jednu zbernicu

- 12 bitový znamienkový výstup

- Operuje až do 150 ºC

'''Špecifikácie'''

- napájanie 2,7V až 5,5V

- spotreba počas behu 350 μA

- spotreba počas shut-down 5 μA

- Rozlíšenie 0,0625 ºC

[[Súbor:Popis pinov LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Popis pinov]]

SDA – sériová obojsmerná dátová linka

SCL – hodinový vstup

T_CRIT_A – výstup alarmu pri kritickej teplote

INT – výstup pre prerušenie

GND – zem

+Vs – napájanie

A0 – A1 – nastavenie adresy

'''Dátový formát teploty'''

Teplotné dáta môžu byť čítané z teplomera alebo z registrov pre SetPointy; a zapisované do Setpoint registrov. Teplotné dáta môžu byť čítané kedykoľvek. Ak bude frekvencia čítania dát vysoká, dáta v teplomery sa nestihnú obnoviť. Teplotné dáta sú reprezentované 13-bitovým binárnym číslom s LSB. Jeden bit je rovný 0, 0625 ºC.

[[Súbor:Teplotný register LM92.jpg|center|thumb|600px|Obr. 3. Teplotný register]]

Ako vidíme na obr. 3, bity D0 až D2 sú stavové bity. Teplota je na D3 až D14 a D15 je znamienko. Ak D15 je 1, znamienko je -. Príklady reprezentácie teploty sú na obr. 4. Treba si uvedomiť, že ak prečítame tento register získame 16 bitov, čo nie je hneď konkrétna nameraná teplota. Ak chceme získať teplotu, musíme sa zbaviť stavových bitov D0 až D2.

[[Súbor:Digitálny vystup LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4. Digitálny výstup z teplomera]]

== Spojenie LM92 s mikrokontrolérom Cypress ==

Pre spojenie potrebujeme sériové rozhranie I2C, ktoré slúži na komunikáciu mikrokontroléra s teplomerom a napríklad RS232 rozhranie pre komunikáciu mikrokontroléra s počítačom, kde môžme získané informácie ďalej spracovávať a vyhodnocovať.

== RS232 ==

Toto rozhranie zavedieme použitím hardvérového bloku UART, ktorý Cypress obsahuje. Rýchlosť komunikácie bude 19200Bd, čo znamená frekvenciu 153kHz. Keď chceme nastaviť túto frekvenciu, musíme deliť základnú frekvenciu Cypress 24Mhz/156. Použijeme delič frekvencie VC3, ktorý bude následne zdroj frekvencie pre UART. Pre príjímané dáta použijeme pin P0_4 a pre odosielané dáta použijeme pin P0_2. Konkrétne nastavenia bloku UART priamo v PSoC dizajneri sú na obr. 5. Na obr.6. je vidieť umiestnenie blokov UART s schéme zapojenia.

[[Súbor:nastavenia UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 5. Konkrétne nastavenia bloku UART]]

[[Súbor:Umiestnenie UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 6. Umiestnenie bloku UART v schéme zapojenia]]

== I2C ==

Aj keď aj pre toto sériové rozhranie existuje hardéverový blok, rozhodli sme sa, že si naprogramujeme vlastný softvér pre implementáciu tohto rozhrania. Toto naše rozhranie nebude potrebovať vonkajšie PULL-UP rezistory.

Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
; Definicia portu a pinov
; upravit podla aktualneho nastavenia

PORT: equ PORT_1 ; PORT_0, PORT_1, PORT_2
SDA: equ P_5 ; P_0, P_1, ... P_7
SCL: equ P_4 ; P_0, P_1, ... P_7

;=============================================================================
; Globalne definicie
I2C_WRITE: equ %00000000
I2C_READ: equ %00000001
I2C_ACK: equ %00000010
I2C_NOACK: equ %00000100

PORT_2: equ PRT2DR
PORT_1: equ PRT1DR
PORT_0: equ PRT0DR
P_7: equ %10000000
P_6: equ %01000000
P_5: equ %00100000
P_4: equ %00010000
P_3: equ %00001000
P_2: equ %00000100
P_1: equ %00000010
P_0: equ %00000001
;-----------------------------------------------------------------------------
; Makra pre set/clear pinov SDA, SCL
MACRO SET_SDA
mov A, reg[PORT]
or A, SDA
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SDA
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SDA
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO SET_SCL
mov A, reg[PORT]
or A, SCL
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SCL
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SCL
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
; Makra pre nastavenie priznakov premennej [Flag]
MACRO SET_NO_ACK
mov [Flag], 0x80
ENDM

MACRO CLR_NO_ACK
mov [Flag], 0x00
ENDM

MACRO BIT_DELAY
call BitDly
ENDM
</source>

Potom vytvoríme súbor napr. ''i2c.asm'', ktorý obsahuje konkrétne funkcie pre I2C rozhranie. Program zaberá cca 770 Byte v ROM. Hlavným účelom bolo minimalizovať počet premenných v RAM, zrušiť [Flag] a [BitCnt] nahradiť registrom X. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
include "m8c.inc"
include "i2c_sw.inc"

export I2C_Init
export I2C_Start
export I2C_Stop
export I2C_Send
export I2C_Recv

;=============================================================================
; Premenne pre I2C
area bss(RAM)
BitCnt: BLK 1 ; pocitadlo pre pocet bitov
SlvAdr: BLK 1 ; adresa slave
RcvDat: BLK 1 ; prijate data
Flag: BLK 1 ; priznak
Temp: BLK 1 ; pomocna premenna
;=============================================================================

area text
;-----------------------------------------------------------------------------
; BitDly zakladny delay
BitDly: nop ; delay 4x sysclk, upravit podla hodin procesora
; v pripade potreby nizsej prenosovej rychlosti
; sem doplnte casovy slucku
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; I2C_Init inicializacia pinov rozhrania na uroven H
; a reset rozhrania
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Init:
SET_SDA
SET_SCL
call I2C_Stop
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStart vysle I2C start a adresu slave
; nastavuje priznak premennej [Flag] NO_ACK, ak slave nepotvrdil
; prijem znaku
; Vstup
; A - adresa slave
; X - mod (I2C_READ, I2C_WRITE)
; Vystup
; -
I2C_Start: asl A ; posun adrsy
mov [SlvAdr],A ; odlozenie adresy
swap A,X ; maska modu
or [SlvAdr],A
CLR_SDA
CLR_SCL
mov A, [SlvAdr]
call I2C_Send
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStop vysle stop na I2C a uvolni linku
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Stop: CLR_SDA
SET_SCL
SET_SDA
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendByte vysle znak
; nastavuje priznak NO_ACK v premennej [Flag]
; Vstup
; A - znak
; Vystup
; -
I2C_Send: CLR_NO_ACK
mov [BitCnt],0x08
sbLoop: asl A ; nastavenie SDA podla rotovaneho bitu v CY

push A
jnc sb_low ; ? CY == 0
SET_SDA ; CY = 1, SDA -> 1
jmp sb_end
sb_low: CLR_SDA ; CY = 0, SDA -> 0
sb_end: SET_SCL ;
CLR_SCL ;
pop A

dec [BitCnt]
jnz sbLoop ; podmienka cyklu

SET_SDA ; uvolnenie datovej linky pre ACK
SET_SCL ; vyslanie clocku pre ACK

mov A, reg[PORT] ; kontrola na potvrdenia ACK od slave
and A, SDA
jnz sb_ex ; SDA = 1, slave potvrdil
SET_NO_ACK ; nastavenie priznaku NoACK

sb_ex: CLR_SCL
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; RecvByte - nacitanie byte z I2C
; Vstup
; A - priznak potvrdenia nacitaneho znaku (I2C_ACK, I2C_NO_ACK)
; Vystup
; A - nacitany znak
I2C_Recv: push A
mov [BitCnt],0x08
mov [RcvDat],0x00

rbLoop: SET_SDA ; ***** doplnene
SET_SCL ; clock pre nacitanie bitu

mov A,reg[PORT] ; nacitanie a ulozenie bitu

mov [Temp],0x80 ; nasada pre rotaciu
and A,SDA ; kontrola na stav bitu SDA
jnz rb_H ;
asl [Temp] ; nastavenie CY bitu
rb_H: asl [Temp] ; 1x rotacia - set CY, 2x rotacia - clear CY
rb_set: mov A,[RcvDat]
rlc A ; presun CY do dat
mov [RcvDat],A

CLR_SCL
dec [BitCnt]
jnz rbLoop ; koniec cyklu

pop A ; vytiahnutie priznaku zo stacku

cmp A, I2C_ACK
jnz rb_noack
CLR_SDA ; ack by master
jmp rb_ex

rb_noack:
SET_SDA ; no ack by master, last byte

rb_ex: SET_SCL
CLR_SCL ; ***** doplnene
SET_SDA
mov A,[RcvDat]
ret
</source>

== Konečne reálna komunikácia s LM92 ==

Po všetkých týchto krokoch sa môžme vrhnúť do vytvorenia programu, ktorý bude pomocou vyššie uvedeného rozhrania získavať informácie z teplomera a posielať ich cez sériové rozhranie RS232 do počítača. Pre príjem a odosielanie informácií môžme použiť program terminál.

<source lang="asm">
include "m8c.inc" ; part specific constants and macros
include "memory.inc" ; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler
include "PSoCAPI.inc" ; PSoC API definitions for all User Modules
include "i2c.inc" ; deklaracie a premenne pre I2C
include "i2c.asm"

export _main

LM92_ADR: equ 0x4B ; adresa teplomera

; registre teplomera (konstatnty)

LM92_T_TEMP: equ 0x00 ; aktualna teplota
LM92_CONFIG: equ 0x01 ; konfiguracny register
LM92_T_HYST: equ 0x02 ; hystereza
LM92_T_CRIT: equ 0x03 ; kriticka teplota (80 stupnov)
LM92_T_LOW: equ 0x04 ; dolna hranica termostatu
LM92_T_HIGH: equ 0x05 ; horna hranica termostatu
LM92_MIR: equ 0x07 ; manufacturer identification register (MIR)
;-----------------------------------------------------------------------------
area lit
text:
DS "Komunikacia OK" ; kontrola komunikacie
DB 0x00

area bss(RAM) ; premenne
lm92_temp: BLK 2 ; namerana teplota (rezervované 2 bajty v RAM)
;-----------------------------------------------------------------------------
area text
_main:
mov A,UART_PARITY_NONE
call UART_Start ; UART 19200bd, 8bit,1,N
M8C_EnableGInt
call I2C_Init ; inicializacia I2C zbernice
WaitForData: ; cakanie na povel z RS232
call UART_bReadRxStatus
and A, UART_RX_COMPLETE ;ak nebol prijaty ziadny znak,
jz WaitForData ;vrati sa na WaitForData
call UART_bReadRxData ; cita data
call UART_SendData ; prenasa data

cmp A,'q' ; kontrola komunikacie (v kazdom z nasledujucich krokov sa prijate data porovnavaju s danym znakom, napr.q)
jz state_q ; ak nastane zhoda zero flag ZF sa nastavi na 1 a program prejde do prislusnej casi, napr. state_q

cmp A,'w' ; vycitanie prednastaveneho registra (T_TEMP - default)
jz state_w

cmp A,'a' ; nastavenie registra T_TEMP
jz state_a

cmp A,'s' ; nastavenie registra T_CONFIG
jz state_s

cmp A,'d' ; nastavenie registra T_HYST
jz state_d

cmp A,'f' ; nastavenie registra T_CRIT
jz state_f

cmp A,'g' ; nastavenie registra T_LOW
jz state_g

cmp A,'h' ; nastavenie registra T_HIGH
jz state_h

cmp A,'j' ; nastavenie registra MIR
jz state_j

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;-------------------------------------------------------------------------------

state_q: ; kontrola komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie
mov A, >text ; do A sa ulozi prvy znak retazca text
mov X, <text ; do X sa ulozi posledny znak retazca text
call UART_CPutString ; vytlaci sa retazec text
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;--------------------------------------------------------------------------------

state_w: ; vycitanie obsahu nastaveneho registra teplomera

mov A, LM92_ADR ; nastavenie adresy slave, resp. LM92 pre I2C
mov X, I2C_READ ; nastavenie komunikacie na citanie
call I2C_Start ; zaciatok komunikacie
mov A, I2C_ACK ; nacitanie prveho byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp],A
mov A, I2C_NOACK ; nacitanie druheho (posledneho) byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp+1],A
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie terminalu
mov A,[lm92_temp] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
mov A,[lm92_temp+1] ; vypis udaju teploty na terminal (druhy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
;----------------------------------------------------------------------------------

state_a:

mov A, LM92_T_TEMP ; do A sa presunie adresa registra T_TEMP
call set_register ; zavola sa funkcia set_register
jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;----------------------------------------------------------------------------------

state_s:

mov A, LM92_CONFIG ; rovnaky postup ako pri state_a
call set_register ; len pre ine registre
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_d:

mov A, LM92_T_HYST
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_f:

mov A, LM92_T_CRIT
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_g:

mov A, LM92_T_LOW
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_h:

mov A, LM92_T_HIGH
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------
state_j:

mov A, LM92_MIR
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------
; set_register nastavenie aktualneho registra LM92

; Vstup

; A - cislo registra

; Vystup

; -

set_register:

push A ; hodnota A sa zapise na vrch zasobnika, resp. SP
mov A, LM92_ADR ; do A sa presunie adresa LM92
mov X, I2C_WRITE ; nastavenie komunikacie na zapis
call I2C_Start ; zaciatok komunikacie
pop A ; posledny byte zo zasobnika sa vymaze a zapise sa do A
call I2C_Send ; hodnota A,t.j. cislo registra sa posle
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
ret ; PC register sa zameni za prve dva byty v SP
</source>

Keď toto všetko dáme dokopy, môžme si vyskúšať komunikáciu s teplomerom LM92. Na ilustráciu uvediem aj hardvérové zapojenie, ktoré je možné vidieť na obr. 7.

[[Súbor:Zapojenie s LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 7. Hardvérové zapojenie]]

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T11:43:20Z

Peto: /* Konečne reálna komunikácia s LM92 */

== Teplotný snímač LM92 ==

'''Všeobecný popis'''

LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napájaný v rozsahu napätí 2,7V až 5,5V. Sériová zbernica, 12-bitový znamienkový výstup a rozsah 128 ºC je ideálny pre široký rozsah aplikácií, napr. teplotný manažment a ochrana aplikácií v PC, elektronické testovacie náradie, kancelárska technika, elektronika, automobilové a medicínske aplikácie.

[[Súbor:Bloková schéma LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 1. Bloková schéma]]

'''Charakteristické znaky'''

- jednoduchý dizajn

- zaznamenávanie a kontrola teploty

- sériové rozhranie

- výstup pre vypnutie systému pri kritickej teplote

- minimálna spotreba energie pri Shut-down móde

- až 4 teplotné snímače LM92 je možné pripojiť na jednu zbernicu

- 12 bitový znamienkový výstup

- Operuje až do 150 ºC

'''Špecifikácie'''

- napájanie 2,7V až 5,5V

- spotreba počas behu 350 μA

- spotreba počas shut-down 5 μA

- Rozlíšenie 0,0625 ºC

[[Súbor:Popis pinov LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Popis pinov]]

SDA – sériová obojsmerná dátová linka

SCL – hodinový vstup

T_CRIT_A – výstup alarmu pri kritickej teplote

INT – výstup pre prerušenie

GND – zem

+Vs – napájanie

A0 – A1 – nastavenie adresy

'''Dátový formát teploty'''

Teplotné dáta môžu byť čítané z teplomera alebo z registrov pre SetPointy; a zapisované do Setpoint registrov. Teplotné dáta môžu byť čítané kedykoľvek. Ak bude frekvencia čítania dát vysoká, dáta v teplomery sa nestihnú obnoviť. Teplotné dáta sú reprezentované 13-bitovým binárnym číslom s LSB. Jeden bit je rovný 0, 0625 ºC.

[[Súbor:Teplotný register LM92.jpg|center|thumb|600px|Obr. 3. Teplotný register]]

Ako vidíme na obr. 3, bity D0 až D2 sú stavové bity. Teplota je na D3 až D14 a D15 je znamienko. Ak D15 je 1, znamienko je -. Príklady reprezentácie teploty sú na obr. 4. Treba si uvedomiť, že ak prečítame tento register získame 16 bitov, čo nie je hneď konkrétna nameraná teplota. Ak chceme získať teplotu, musíme sa zbaviť stavových bitov D0 až D2.

[[Súbor:Digitálny vystup LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4. Digitálny výstup z teplomera]]

== Spojenie LM92 s mikrokontrolérom Cypress ==

Pre spojenie potrebujeme sériové rozhranie I2C, ktoré slúži na komunikáciu mikrokontroléra s teplomerom a napríklad RS232 rozhranie pre komunikáciu mikrokontroléra s počítačom, kde môžme získané informácie ďalej spracovávať a vyhodnocovať.

== RS232 ==

Toto rozhranie zavedieme použitím hardvérového bloku UART, ktorý Cypress obsahuje. Rýchlosť komunikácie bude 19200Bd, čo znamená frekvenciu 153kHz. Keď chceme nastaviť túto frekvenciu, musíme deliť základnú frekvenciu Cypress 24Mhz/156. Použijeme delič frekvencie VC3, ktorý bude následne zdroj frekvencie pre UART. Pre príjímané dáta použijeme pin P0_4 a pre odosielané dáta použijeme pin P0_2. Konkrétne nastavenia bloku UART priamo v PSoC dizajneri sú na obr. 5. Na obr.6. je vidieť umiestnenie blokov UART s schéme zapojenia.

[[Súbor:nastavenia UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 5. Konkrétne nastavenia bloku UART]]

[[Súbor:Umiestnenie UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 6. Umiestnenie bloku UART v schéme zapojenia]]

== I2C ==

Aj keď aj pre toto sériové rozhranie existuje hardéverový blok, rozhodli sme sa, že si naprogramujeme vlastný softvér pre implementáciu tohto rozhrania. Toto naše rozhranie nebude potrebovať vonkajšie PULL-UP rezistory.

Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
; Definicia portu a pinov
; upravit podla aktualneho nastavenia

PORT: equ PORT_1 ; PORT_0, PORT_1, PORT_2
SDA: equ P_5 ; P_0, P_1, ... P_7
SCL: equ P_4 ; P_0, P_1, ... P_7

;=============================================================================
; Globalne definicie
I2C_WRITE: equ %00000000
I2C_READ: equ %00000001
I2C_ACK: equ %00000010
I2C_NOACK: equ %00000100

PORT_2: equ PRT2DR
PORT_1: equ PRT1DR
PORT_0: equ PRT0DR
P_7: equ %10000000
P_6: equ %01000000
P_5: equ %00100000
P_4: equ %00010000
P_3: equ %00001000
P_2: equ %00000100
P_1: equ %00000010
P_0: equ %00000001
;-----------------------------------------------------------------------------
; Makra pre set/clear pinov SDA, SCL
MACRO SET_SDA
mov A, reg[PORT]
or A, SDA
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SDA
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SDA
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO SET_SCL
mov A, reg[PORT]
or A, SCL
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SCL
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SCL
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
; Makra pre nastavenie priznakov premennej [Flag]
MACRO SET_NO_ACK
mov [Flag], 0x80
ENDM

MACRO CLR_NO_ACK
mov [Flag], 0x00
ENDM

MACRO BIT_DELAY
call BitDly
ENDM
</source>

Potom vytvoríme súbor napr. ''i2c.asm'', ktorý obsahuje konkrétne funkcie pre I2C rozhranie. Program zaberá cca 770 Byte v ROM. Hlavným účelom bolo minimalizovať počet premenných v RAM, zrušiť [Flag] a [BitCnt] nahradiť registrom X. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
include "m8c.inc"
include "i2c_sw.inc"

export I2C_Init
export I2C_Start
export I2C_Stop
export I2C_Send
export I2C_Recv

;=============================================================================
; Premenne pre I2C
area bss(RAM)
BitCnt: BLK 1 ; pocitadlo pre pocet bitov
SlvAdr: BLK 1 ; adresa slave
RcvDat: BLK 1 ; prijate data
Flag: BLK 1 ; priznak
Temp: BLK 1 ; pomocna premenna
;=============================================================================

area text
;-----------------------------------------------------------------------------
; BitDly zakladny delay
BitDly: nop ; delay 4x sysclk, upravit podla hodin procesora
; v pripade potreby nizsej prenosovej rychlosti
; sem doplnte casovy slucku
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; I2C_Init inicializacia pinov rozhrania na uroven H
; a reset rozhrania
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Init:
SET_SDA
SET_SCL
call I2C_Stop
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStart vysle I2C start a adresu slave
; nastavuje priznak premennej [Flag] NO_ACK, ak slave nepotvrdil
; prijem znaku
; Vstup
; A - adresa slave
; X - mod (I2C_READ, I2C_WRITE)
; Vystup
; -
I2C_Start: asl A ; posun adrsy
mov [SlvAdr],A ; odlozenie adresy
swap A,X ; maska modu
or [SlvAdr],A
CLR_SDA
CLR_SCL
mov A, [SlvAdr]
call I2C_Send
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStop vysle stop na I2C a uvolni linku
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Stop: CLR_SDA
SET_SCL
SET_SDA
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendByte vysle znak
; nastavuje priznak NO_ACK v premennej [Flag]
; Vstup
; A - znak
; Vystup
; -
I2C_Send: CLR_NO_ACK
mov [BitCnt],0x08
sbLoop: asl A ; nastavenie SDA podla rotovaneho bitu v CY

push A
jnc sb_low ; ? CY == 0
SET_SDA ; CY = 1, SDA -> 1
jmp sb_end
sb_low: CLR_SDA ; CY = 0, SDA -> 0
sb_end: SET_SCL ;
CLR_SCL ;
pop A

dec [BitCnt]
jnz sbLoop ; podmienka cyklu

SET_SDA ; uvolnenie datovej linky pre ACK
SET_SCL ; vyslanie clocku pre ACK

mov A, reg[PORT] ; kontrola na potvrdenia ACK od slave
and A, SDA
jnz sb_ex ; SDA = 1, slave potvrdil
SET_NO_ACK ; nastavenie priznaku NoACK

sb_ex: CLR_SCL
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; RecvByte - nacitanie byte z I2C
; Vstup
; A - priznak potvrdenia nacitaneho znaku (I2C_ACK, I2C_NO_ACK)
; Vystup
; A - nacitany znak
I2C_Recv: push A
mov [BitCnt],0x08
mov [RcvDat],0x00

rbLoop: SET_SDA ; ***** doplnene
SET_SCL ; clock pre nacitanie bitu

mov A,reg[PORT] ; nacitanie a ulozenie bitu

mov [Temp],0x80 ; nasada pre rotaciu
and A,SDA ; kontrola na stav bitu SDA
jnz rb_H ;
asl [Temp] ; nastavenie CY bitu
rb_H: asl [Temp] ; 1x rotacia - set CY, 2x rotacia - clear CY
rb_set: mov A,[RcvDat]
rlc A ; presun CY do dat
mov [RcvDat],A

CLR_SCL
dec [BitCnt]
jnz rbLoop ; koniec cyklu

pop A ; vytiahnutie priznaku zo stacku

cmp A, I2C_ACK
jnz rb_noack
CLR_SDA ; ack by master
jmp rb_ex

rb_noack:
SET_SDA ; no ack by master, last byte

rb_ex: SET_SCL
CLR_SCL ; ***** doplnene
SET_SDA
mov A,[RcvDat]
ret
</source>

== Konečne reálna komunikácia s LM92 ==

Po všetkých týchto krokoch sa môžme vrhnúť do vytvorenia programu, ktorý bude pomocou vyššie uvedeného rozhrania získavať informácie z teplomera a posielať ich cez sériové rozhranie RS232 do počítača. Pre príjem a odosielanie informácií môžme použiť program terminál.

<source lang="asm">
include "m8c.inc" ; part specific constants and macros
include "memory.inc" ; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler
include "PSoCAPI.inc" ; PSoC API definitions for all User Modules
include "i2c.inc" ; deklaracie a premenne pre I2C
include "i2c.asm"

export _main

LM92_ADR: equ 0x4B ; adresa teplomera

; registre teplomera (konstatnty)

LM92_T_TEMP: equ 0x00 ; aktualna teplota
LM92_CONFIG: equ 0x01 ; konfiguracny register
LM92_T_HYST: equ 0x02 ; hystereza
LM92_T_CRIT: equ 0x03 ; kriticka teplota (80 stupnov)
LM92_T_LOW: equ 0x04 ; dolna hranica termostatu
LM92_T_HIGH: equ 0x05 ; horna hranica termostatu
LM92_MIR: equ 0x07 ; manufacturer identification register (MIR)
;-----------------------------------------------------------------------------
area lit
text:
DS "Komunikacia OK" ; kontrola komunikacie
DB 0x00

area bss(RAM) ; premenne
lm92_temp: BLK 2 ; namerana teplota (rezervované 2 bajty v RAM)
;-----------------------------------------------------------------------------
area text
_main:
mov A,UART_PARITY_NONE
call UART_Start ; UART 19200bd, 8bit,1,N
M8C_EnableGInt
call I2C_Init ; inicializacia I2C zbernice
WaitForData: ; cakanie na povel z RS232
call UART_bReadRxStatus
and A, UART_RX_COMPLETE ;ak nebol prijaty ziadny znak,
jz WaitForData ;vrati sa na WaitForData
call UART_bReadRxData ; cita data
call UART_SendData ; prenasa data

cmp A,'q' ; kontrola komunikacie (v kazdom z nasledujucich krokov sa prijate data porovnavaju s danym znakom, napr.q)
jz state_q ; ak nastane zhoda zero flag ZF sa nastavi na 1 a program prejde do prislusnej casi, napr. state_q

cmp A,'w' ; vycitanie prednastaveneho registra (T_TEMP - default)
jz state_w

cmp A,'a' ; nastavenie registra T_TEMP
jz state_a

cmp A,'s' ; nastavenie registra T_CONFIG
jz state_s

cmp A,'d' ; nastavenie registra T_HYST
jz state_d

cmp A,'f' ; nastavenie registra T_CRIT
jz state_f

cmp A,'g' ; nastavenie registra T_LOW
jz state_g

cmp A,'h' ; nastavenie registra T_HIGH
jz state_h

cmp A,'j' ; nastavenie registra MIR
jz state_j

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;-------------------------------------------------------------------------------

state_q: ; kontrola komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie
mov A, >text ; do A sa ulozi prvy znak retazca text
mov X, <text ; do X sa ulozi posledny znak retazca text
call UART_CPutString ; vytlaci sa retazec text
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;--------------------------------------------------------------------------------

state_w: ; vycitanie obsahu nastaveneho registra teplomera

mov A, LM92_ADR ; nastavenie adresy slave, resp. LM92 pre I2C
mov X, I2C_READ ; nastavenie komunikacie na citanie
call I2C_Start ; zaciatok komunikacie
mov A, I2C_ACK ; nacitanie prveho byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp],A
mov A, I2C_NOACK ; nacitanie druheho (posledneho) byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp+1],A
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie terminalu
mov A,[lm92_temp] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
mov A,[lm92_temp+1] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
;----------------------------------------------------------------------------------

state_a:

mov A, LM92_T_TEMP ; do A sa presunie adresa registra T_TEMP
call set_register ; zavola sa funkcia set_register
jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;----------------------------------------------------------------------------------

state_s:

mov A, LM92_CONFIG ; rovnaky postup ako pri state_a
call set_register ; len pre ine registre
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_d:

mov A, LM92_T_HYST
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_f:

mov A, LM92_T_CRIT
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_g:

mov A, LM92_T_LOW
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------

state_h:

mov A, LM92_T_HIGH
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------
state_j:

mov A, LM92_MIR
call set_register
jmp WaitForData

;----------------------------------------------------------------------------------
; set_register nastavenie aktualneho registra LM92

; Vstup

; A - cislo registra

; Vystup

; -

set_register:

push A ; hodnota A sa zapise na vrch zasobnika, resp. SP
mov A, LM92_ADR ; do A sa presunie adresa LM92
mov X, I2C_WRITE ; nastavenie komunikacie na zapis
call I2C_Start ; zaciatok komunikacie
pop A ; posledny byte zo zasobnika sa vymaze a zapise sa do A
call I2C_Send ; hodnota A,t.j. cislo registra sa posle
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
ret ; PC register sa zameni za prve dva byty v SP
</source>

Keď toto všetko dáme dokopy, môžme si vyskúšať komunikáciu s teplomerom LM92. Na ilustráciu uvediem aj hardvérové zapojenie, ktoré je možné vidieť na obr. 7.

[[Súbor:Zapojenie s LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 7. Hardvérové zapojenie]]

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T11:39:32Z

Peto: /* Konečne reálna komunikácia s LM92 */

== Teplotný snímač LM92 ==

'''Všeobecný popis'''

LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napájaný v rozsahu napätí 2,7V až 5,5V. Sériová zbernica, 12-bitový znamienkový výstup a rozsah 128 ºC je ideálny pre široký rozsah aplikácií, napr. teplotný manažment a ochrana aplikácií v PC, elektronické testovacie náradie, kancelárska technika, elektronika, automobilové a medicínske aplikácie.

[[Súbor:Bloková schéma LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 1. Bloková schéma]]

'''Charakteristické znaky'''

- jednoduchý dizajn

- zaznamenávanie a kontrola teploty

- sériové rozhranie

- výstup pre vypnutie systému pri kritickej teplote

- minimálna spotreba energie pri Shut-down móde

- až 4 teplotné snímače LM92 je možné pripojiť na jednu zbernicu

- 12 bitový znamienkový výstup

- Operuje až do 150 ºC

'''Špecifikácie'''

- napájanie 2,7V až 5,5V

- spotreba počas behu 350 μA

- spotreba počas shut-down 5 μA

- Rozlíšenie 0,0625 ºC

[[Súbor:Popis pinov LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Popis pinov]]

SDA – sériová obojsmerná dátová linka

SCL – hodinový vstup

T_CRIT_A – výstup alarmu pri kritickej teplote

INT – výstup pre prerušenie

GND – zem

+Vs – napájanie

A0 – A1 – nastavenie adresy

'''Dátový formát teploty'''

Teplotné dáta môžu byť čítané z teplomera alebo z registrov pre SetPointy; a zapisované do Setpoint registrov. Teplotné dáta môžu byť čítané kedykoľvek. Ak bude frekvencia čítania dát vysoká, dáta v teplomery sa nestihnú obnoviť. Teplotné dáta sú reprezentované 13-bitovým binárnym číslom s LSB. Jeden bit je rovný 0, 0625 ºC.

[[Súbor:Teplotný register LM92.jpg|center|thumb|600px|Obr. 3. Teplotný register]]

Ako vidíme na obr. 3, bity D0 až D2 sú stavové bity. Teplota je na D3 až D14 a D15 je znamienko. Ak D15 je 1, znamienko je -. Príklady reprezentácie teploty sú na obr. 4. Treba si uvedomiť, že ak prečítame tento register získame 16 bitov, čo nie je hneď konkrétna nameraná teplota. Ak chceme získať teplotu, musíme sa zbaviť stavových bitov D0 až D2.

[[Súbor:Digitálny vystup LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4. Digitálny výstup z teplomera]]

== Spojenie LM92 s mikrokontrolérom Cypress ==

Pre spojenie potrebujeme sériové rozhranie I2C, ktoré slúži na komunikáciu mikrokontroléra s teplomerom a napríklad RS232 rozhranie pre komunikáciu mikrokontroléra s počítačom, kde môžme získané informácie ďalej spracovávať a vyhodnocovať.

== RS232 ==

Toto rozhranie zavedieme použitím hardvérového bloku UART, ktorý Cypress obsahuje. Rýchlosť komunikácie bude 19200Bd, čo znamená frekvenciu 153kHz. Keď chceme nastaviť túto frekvenciu, musíme deliť základnú frekvenciu Cypress 24Mhz/156. Použijeme delič frekvencie VC3, ktorý bude následne zdroj frekvencie pre UART. Pre príjímané dáta použijeme pin P0_4 a pre odosielané dáta použijeme pin P0_2. Konkrétne nastavenia bloku UART priamo v PSoC dizajneri sú na obr. 5. Na obr.6. je vidieť umiestnenie blokov UART s schéme zapojenia.

[[Súbor:nastavenia UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 5. Konkrétne nastavenia bloku UART]]

[[Súbor:Umiestnenie UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 6. Umiestnenie bloku UART v schéme zapojenia]]

== I2C ==

Aj keď aj pre toto sériové rozhranie existuje hardéverový blok, rozhodli sme sa, že si naprogramujeme vlastný softvér pre implementáciu tohto rozhrania. Toto naše rozhranie nebude potrebovať vonkajšie PULL-UP rezistory.

Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
; Definicia portu a pinov
; upravit podla aktualneho nastavenia

PORT: equ PORT_1 ; PORT_0, PORT_1, PORT_2
SDA: equ P_5 ; P_0, P_1, ... P_7
SCL: equ P_4 ; P_0, P_1, ... P_7

;=============================================================================
; Globalne definicie
I2C_WRITE: equ %00000000
I2C_READ: equ %00000001
I2C_ACK: equ %00000010
I2C_NOACK: equ %00000100

PORT_2: equ PRT2DR
PORT_1: equ PRT1DR
PORT_0: equ PRT0DR
P_7: equ %10000000
P_6: equ %01000000
P_5: equ %00100000
P_4: equ %00010000
P_3: equ %00001000
P_2: equ %00000100
P_1: equ %00000010
P_0: equ %00000001
;-----------------------------------------------------------------------------
; Makra pre set/clear pinov SDA, SCL
MACRO SET_SDA
mov A, reg[PORT]
or A, SDA
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SDA
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SDA
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO SET_SCL
mov A, reg[PORT]
or A, SCL
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SCL
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SCL
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
; Makra pre nastavenie priznakov premennej [Flag]
MACRO SET_NO_ACK
mov [Flag], 0x80
ENDM

MACRO CLR_NO_ACK
mov [Flag], 0x00
ENDM

MACRO BIT_DELAY
call BitDly
ENDM
</source>

Potom vytvoríme súbor napr. ''i2c.asm'', ktorý obsahuje konkrétne funkcie pre I2C rozhranie. Program zaberá cca 770 Byte v ROM. Hlavným účelom bolo minimalizovať počet premenných v RAM, zrušiť [Flag] a [BitCnt] nahradiť registrom X. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
include "m8c.inc"
include "i2c_sw.inc"

export I2C_Init
export I2C_Start
export I2C_Stop
export I2C_Send
export I2C_Recv

;=============================================================================
; Premenne pre I2C
area bss(RAM)
BitCnt: BLK 1 ; pocitadlo pre pocet bitov
SlvAdr: BLK 1 ; adresa slave
RcvDat: BLK 1 ; prijate data
Flag: BLK 1 ; priznak
Temp: BLK 1 ; pomocna premenna
;=============================================================================

area text
;-----------------------------------------------------------------------------
; BitDly zakladny delay
BitDly: nop ; delay 4x sysclk, upravit podla hodin procesora
; v pripade potreby nizsej prenosovej rychlosti
; sem doplnte casovy slucku
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; I2C_Init inicializacia pinov rozhrania na uroven H
; a reset rozhrania
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Init:
SET_SDA
SET_SCL
call I2C_Stop
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStart vysle I2C start a adresu slave
; nastavuje priznak premennej [Flag] NO_ACK, ak slave nepotvrdil
; prijem znaku
; Vstup
; A - adresa slave
; X - mod (I2C_READ, I2C_WRITE)
; Vystup
; -
I2C_Start: asl A ; posun adrsy
mov [SlvAdr],A ; odlozenie adresy
swap A,X ; maska modu
or [SlvAdr],A
CLR_SDA
CLR_SCL
mov A, [SlvAdr]
call I2C_Send
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStop vysle stop na I2C a uvolni linku
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Stop: CLR_SDA
SET_SCL
SET_SDA
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendByte vysle znak
; nastavuje priznak NO_ACK v premennej [Flag]
; Vstup
; A - znak
; Vystup
; -
I2C_Send: CLR_NO_ACK
mov [BitCnt],0x08
sbLoop: asl A ; nastavenie SDA podla rotovaneho bitu v CY

push A
jnc sb_low ; ? CY == 0
SET_SDA ; CY = 1, SDA -> 1
jmp sb_end
sb_low: CLR_SDA ; CY = 0, SDA -> 0
sb_end: SET_SCL ;
CLR_SCL ;
pop A

dec [BitCnt]
jnz sbLoop ; podmienka cyklu

SET_SDA ; uvolnenie datovej linky pre ACK
SET_SCL ; vyslanie clocku pre ACK

mov A, reg[PORT] ; kontrola na potvrdenia ACK od slave
and A, SDA
jnz sb_ex ; SDA = 1, slave potvrdil
SET_NO_ACK ; nastavenie priznaku NoACK

sb_ex: CLR_SCL
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; RecvByte - nacitanie byte z I2C
; Vstup
; A - priznak potvrdenia nacitaneho znaku (I2C_ACK, I2C_NO_ACK)
; Vystup
; A - nacitany znak
I2C_Recv: push A
mov [BitCnt],0x08
mov [RcvDat],0x00

rbLoop: SET_SDA ; ***** doplnene
SET_SCL ; clock pre nacitanie bitu

mov A,reg[PORT] ; nacitanie a ulozenie bitu

mov [Temp],0x80 ; nasada pre rotaciu
and A,SDA ; kontrola na stav bitu SDA
jnz rb_H ;
asl [Temp] ; nastavenie CY bitu
rb_H: asl [Temp] ; 1x rotacia - set CY, 2x rotacia - clear CY
rb_set: mov A,[RcvDat]
rlc A ; presun CY do dat
mov [RcvDat],A

CLR_SCL
dec [BitCnt]
jnz rbLoop ; koniec cyklu

pop A ; vytiahnutie priznaku zo stacku

cmp A, I2C_ACK
jnz rb_noack
CLR_SDA ; ack by master
jmp rb_ex

rb_noack:
SET_SDA ; no ack by master, last byte

rb_ex: SET_SCL
CLR_SCL ; ***** doplnene
SET_SDA
mov A,[RcvDat]
ret
</source>

== Konečne reálna komunikácia s LM92 ==

Po všetkých týchto krokoch sa môžme vrhnúť do vytvorenia programu, ktorý bude pomocou vyššie uvedeného rozhrania získavať informácie z teplomera a posielať ich cez sériové rozhranie RS232 do počítača. Pre príjem a odosielanie informácií môžme použiť program terminál.

<source lang="asm">
include "m8c.inc" ; part specific constants and macros
include "memory.inc" ; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler
include "PSoCAPI.inc" ; PSoC API definitions for all User Modules
include "i2c.inc" ; deklaracie a premenne pre I2C
include "i2c.asm"

export _main

LM92_ADR: equ 0x4B ; adresa teplomera

; registre teplomera (konstatnty)

LM92_T_TEMP: equ 0x00 ; aktualna teplota
LM92_CONFIG: equ 0x01 ; konfiguracny register
LM92_T_HYST: equ 0x02 ; hystereza
LM92_T_CRIT: equ 0x03 ; kriticka teplota (80 stupnov)
LM92_T_LOW: equ 0x04 ; dolna hranica termostatu
LM92_T_HIGH: equ 0x05 ; horna hranica termostatu
LM92_MIR: equ 0x07 ; manufacturer identification register (MIR)
;-----------------------------------------------------------------------------
area lit
text:
DS "Komunikacia OK" ; kontrola komunikacie
DB 0x00

area bss(RAM) ; premenne
lm92_temp: BLK 2 ; namerana teplota (rezervované 2 bajty v RAM)
;-----------------------------------------------------------------------------
area text
_main:
mov A,UART_PARITY_NONE
call UART_Start ; UART 19200bd, 8bit,1,N
M8C_EnableGInt
call I2C_Init ; inicializacia I2C zbernice
WaitForData: ; cakanie na povel z RS232
call UART_bReadRxStatus
and A, UART_RX_COMPLETE ;ak nebol prijaty ziadny znak,
jz WaitForData ;vrati sa na WaitForData
call UART_bReadRxData ; cita data
call UART_SendData ; prenasa data

cmp A,'q' ; kontrola komunikacie (v kazdom z nasledujucich krokov sa prijate data porovnavaju s danym znakom, napr.q)
jz state_q ; ak nastane zhoda zero flag ZF sa nastavi na 1 a program prejde do prislusnej casi, napr. state_q

cmp A,'w' ; vycitanie prednastaveneho registra (T_TEMP - default)
jz state_w

cmp A,'a' ; nastavenie registra T_TEMP
jz state_a

cmp A,'s' ; nastavenie registra T_CONFIG
jz state_s

cmp A,'d' ; nastavenie registra T_HYST
jz state_d

cmp A,'f' ; nastavenie registra T_CRIT
jz state_f

cmp A,'g' ; nastavenie registra T_LOW
jz state_g

cmp A,'h' ; nastavenie registra T_HIGH
jz state_h

cmp A,'j' ; nastavenie registra MIR
jz state_j

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;-------------------------------------------------------------------------------

state_q: ; kontrola komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie
mov A, >text ; do A sa ulozi prvy znak retazca text
mov X, <text ; do X sa ulozi posledny znak retazca text
call UART_CPutString ; vytlaci sa retazec text
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;--------------------------------------------------------------------------------

state_w: ; vycitanie obsahu nastaveneho registra teplomera

mov A, LM92_ADR ; nastavenie adresy slave, resp. LM92 pre I2C
mov X, I2C_READ ; nastavenie komunikacie na citanie
call I2C_Start ; zaciatok komunikacie
mov A, I2C_ACK ; nacitanie prveho byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp],A
mov A, I2C_NOACK ; nacitanie druheho (posledneho) byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp+1],A
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie terminalu
mov A,[lm92_temp] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
mov A,[lm92_temp+1] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
;----------------------------------------------------------------------------------

state_a:

mov A, LM92_T_TEMP ; do A sa presunie adresa registra T_TEMP

call set_register ; zavola sa funkcia set_register

jmp WaitForData
; navrat do zakladnej slucky
;---------------------------
-------------------------------------------------------

state_s:

mov A, LM92_CONFIG ; rovnaky postup ako pri state_a

call set_register ; len pre ine registre

jmp WaitForData

;---------------------------
-------------------------------------------------------

state_d:

mov A, LM92_T_HYST

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------
-------------------------------------------------------

state_f:

mov A, LM92_T_CRIT

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------
-------------------------------------------------------

state_g:

mov A, LM92_T_LOW

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------
-------------------------------------------------------

state_h:

mov A, LM92_T_HIGH

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------
-------------------------------------------------------
state_j:

mov A, LM92_MIR

call set_register

jmp WaitForData

;-----------------------------------------------------------------------------
-----
; set_register nastavenie aktualneho registra LM92

; Vstup

; A - cislo registra

; Vystup

; -

set_register:

push A
; hodnota A sa zapise na vrch zasobnika, resp. SP
mov A, LM92_ADR
; do A sa presunie adresa LM92
mov X, I2C_WRITE ; nastavenie komunikacie na zapis

call I2C_Start ; zaciatok komunikacie

pop A
; posledny byte zo zasobnika sa vymaze a zapise sa do A

call I2C_Send
; hodnota A,t.j. cislo registra sa posle
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky

ret ; PC register sa zameni za prve dva byty v SP
</source>

Keď toto všetko dáme dokopy, môžme si vyskúšať komunikáciu s teplomerom LM92. Na ilustráciu uvediem aj hardvérové zapojenie, ktoré je možné vidieť na obr. 7.

[[Súbor:Zapojenie s LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 7. Hardvérové zapojenie]]

Súbor:Zapojenie s LM92.jpg

2010-06-25T11:37:42Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T11:16:27Z

Peto: /* Konečne reálna komunikácia s LM92 */

== Teplotný snímač LM92 ==

'''Všeobecný popis'''

LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napájaný v rozsahu napätí 2,7V až 5,5V. Sériová zbernica, 12-bitový znamienkový výstup a rozsah 128 ºC je ideálny pre široký rozsah aplikácií, napr. teplotný manažment a ochrana aplikácií v PC, elektronické testovacie náradie, kancelárska technika, elektronika, automobilové a medicínske aplikácie.

[[Súbor:Bloková schéma LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 1. Bloková schéma]]

'''Charakteristické znaky'''

- jednoduchý dizajn

- zaznamenávanie a kontrola teploty

- sériové rozhranie

- výstup pre vypnutie systému pri kritickej teplote

- minimálna spotreba energie pri Shut-down móde

- až 4 teplotné snímače LM92 je možné pripojiť na jednu zbernicu

- 12 bitový znamienkový výstup

- Operuje až do 150 ºC

'''Špecifikácie'''

- napájanie 2,7V až 5,5V

- spotreba počas behu 350 μA

- spotreba počas shut-down 5 μA

- Rozlíšenie 0,0625 ºC

[[Súbor:Popis pinov LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Popis pinov]]

SDA – sériová obojsmerná dátová linka

SCL – hodinový vstup

T_CRIT_A – výstup alarmu pri kritickej teplote

INT – výstup pre prerušenie

GND – zem

+Vs – napájanie

A0 – A1 – nastavenie adresy

'''Dátový formát teploty'''

Teplotné dáta môžu byť čítané z teplomera alebo z registrov pre SetPointy; a zapisované do Setpoint registrov. Teplotné dáta môžu byť čítané kedykoľvek. Ak bude frekvencia čítania dát vysoká, dáta v teplomery sa nestihnú obnoviť. Teplotné dáta sú reprezentované 13-bitovým binárnym číslom s LSB. Jeden bit je rovný 0, 0625 ºC.

[[Súbor:Teplotný register LM92.jpg|center|thumb|600px|Obr. 3. Teplotný register]]

Ako vidíme na obr. 3, bity D0 až D2 sú stavové bity. Teplota je na D3 až D14 a D15 je znamienko. Ak D15 je 1, znamienko je -. Príklady reprezentácie teploty sú na obr. 4. Treba si uvedomiť, že ak prečítame tento register získame 16 bitov, čo nie je hneď konkrétna nameraná teplota. Ak chceme získať teplotu, musíme sa zbaviť stavových bitov D0 až D2.

[[Súbor:Digitálny vystup LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4. Digitálny výstup z teplomera]]

== Spojenie LM92 s mikrokontrolérom Cypress ==

Pre spojenie potrebujeme sériové rozhranie I2C, ktoré slúži na komunikáciu mikrokontroléra s teplomerom a napríklad RS232 rozhranie pre komunikáciu mikrokontroléra s počítačom, kde môžme získané informácie ďalej spracovávať a vyhodnocovať.

== RS232 ==

Toto rozhranie zavedieme použitím hardvérového bloku UART, ktorý Cypress obsahuje. Rýchlosť komunikácie bude 19200Bd, čo znamená frekvenciu 153kHz. Keď chceme nastaviť túto frekvenciu, musíme deliť základnú frekvenciu Cypress 24Mhz/156. Použijeme delič frekvencie VC3, ktorý bude následne zdroj frekvencie pre UART. Pre príjímané dáta použijeme pin P0_4 a pre odosielané dáta použijeme pin P0_2. Konkrétne nastavenia bloku UART priamo v PSoC dizajneri sú na obr. 5. Na obr.6. je vidieť umiestnenie blokov UART s schéme zapojenia.

[[Súbor:nastavenia UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 5. Konkrétne nastavenia bloku UART]]

[[Súbor:Umiestnenie UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 6. Umiestnenie bloku UART v schéme zapojenia]]

== I2C ==

Aj keď aj pre toto sériové rozhranie existuje hardéverový blok, rozhodli sme sa, že si naprogramujeme vlastný softvér pre implementáciu tohto rozhrania. Toto naše rozhranie nebude potrebovať vonkajšie PULL-UP rezistory.

Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
; Definicia portu a pinov
; upravit podla aktualneho nastavenia

PORT: equ PORT_1 ; PORT_0, PORT_1, PORT_2
SDA: equ P_5 ; P_0, P_1, ... P_7
SCL: equ P_4 ; P_0, P_1, ... P_7

;=============================================================================
; Globalne definicie
I2C_WRITE: equ %00000000
I2C_READ: equ %00000001
I2C_ACK: equ %00000010
I2C_NOACK: equ %00000100

PORT_2: equ PRT2DR
PORT_1: equ PRT1DR
PORT_0: equ PRT0DR
P_7: equ %10000000
P_6: equ %01000000
P_5: equ %00100000
P_4: equ %00010000
P_3: equ %00001000
P_2: equ %00000100
P_1: equ %00000010
P_0: equ %00000001
;-----------------------------------------------------------------------------
; Makra pre set/clear pinov SDA, SCL
MACRO SET_SDA
mov A, reg[PORT]
or A, SDA
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SDA
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SDA
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO SET_SCL
mov A, reg[PORT]
or A, SCL
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SCL
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SCL
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
; Makra pre nastavenie priznakov premennej [Flag]
MACRO SET_NO_ACK
mov [Flag], 0x80
ENDM

MACRO CLR_NO_ACK
mov [Flag], 0x00
ENDM

MACRO BIT_DELAY
call BitDly
ENDM
</source>

Potom vytvoríme súbor napr. ''i2c.asm'', ktorý obsahuje konkrétne funkcie pre I2C rozhranie. Program zaberá cca 770 Byte v ROM. Hlavným účelom bolo minimalizovať počet premenných v RAM, zrušiť [Flag] a [BitCnt] nahradiť registrom X. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
include "m8c.inc"
include "i2c_sw.inc"

export I2C_Init
export I2C_Start
export I2C_Stop
export I2C_Send
export I2C_Recv

;=============================================================================
; Premenne pre I2C
area bss(RAM)
BitCnt: BLK 1 ; pocitadlo pre pocet bitov
SlvAdr: BLK 1 ; adresa slave
RcvDat: BLK 1 ; prijate data
Flag: BLK 1 ; priznak
Temp: BLK 1 ; pomocna premenna
;=============================================================================

area text
;-----------------------------------------------------------------------------
; BitDly zakladny delay
BitDly: nop ; delay 4x sysclk, upravit podla hodin procesora
; v pripade potreby nizsej prenosovej rychlosti
; sem doplnte casovy slucku
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; I2C_Init inicializacia pinov rozhrania na uroven H
; a reset rozhrania
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Init:
SET_SDA
SET_SCL
call I2C_Stop
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStart vysle I2C start a adresu slave
; nastavuje priznak premennej [Flag] NO_ACK, ak slave nepotvrdil
; prijem znaku
; Vstup
; A - adresa slave
; X - mod (I2C_READ, I2C_WRITE)
; Vystup
; -
I2C_Start: asl A ; posun adrsy
mov [SlvAdr],A ; odlozenie adresy
swap A,X ; maska modu
or [SlvAdr],A
CLR_SDA
CLR_SCL
mov A, [SlvAdr]
call I2C_Send
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStop vysle stop na I2C a uvolni linku
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Stop: CLR_SDA
SET_SCL
SET_SDA
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendByte vysle znak
; nastavuje priznak NO_ACK v premennej [Flag]
; Vstup
; A - znak
; Vystup
; -
I2C_Send: CLR_NO_ACK
mov [BitCnt],0x08
sbLoop: asl A ; nastavenie SDA podla rotovaneho bitu v CY

push A
jnc sb_low ; ? CY == 0
SET_SDA ; CY = 1, SDA -> 1
jmp sb_end
sb_low: CLR_SDA ; CY = 0, SDA -> 0
sb_end: SET_SCL ;
CLR_SCL ;
pop A

dec [BitCnt]
jnz sbLoop ; podmienka cyklu

SET_SDA ; uvolnenie datovej linky pre ACK
SET_SCL ; vyslanie clocku pre ACK

mov A, reg[PORT] ; kontrola na potvrdenia ACK od slave
and A, SDA
jnz sb_ex ; SDA = 1, slave potvrdil
SET_NO_ACK ; nastavenie priznaku NoACK

sb_ex: CLR_SCL
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; RecvByte - nacitanie byte z I2C
; Vstup
; A - priznak potvrdenia nacitaneho znaku (I2C_ACK, I2C_NO_ACK)
; Vystup
; A - nacitany znak
I2C_Recv: push A
mov [BitCnt],0x08
mov [RcvDat],0x00

rbLoop: SET_SDA ; ***** doplnene
SET_SCL ; clock pre nacitanie bitu

mov A,reg[PORT] ; nacitanie a ulozenie bitu

mov [Temp],0x80 ; nasada pre rotaciu
and A,SDA ; kontrola na stav bitu SDA
jnz rb_H ;
asl [Temp] ; nastavenie CY bitu
rb_H: asl [Temp] ; 1x rotacia - set CY, 2x rotacia - clear CY
rb_set: mov A,[RcvDat]
rlc A ; presun CY do dat
mov [RcvDat],A

CLR_SCL
dec [BitCnt]
jnz rbLoop ; koniec cyklu

pop A ; vytiahnutie priznaku zo stacku

cmp A, I2C_ACK
jnz rb_noack
CLR_SDA ; ack by master
jmp rb_ex

rb_noack:
SET_SDA ; no ack by master, last byte

rb_ex: SET_SCL
CLR_SCL ; ***** doplnene
SET_SDA
mov A,[RcvDat]
ret
</source>

== Konečne reálna komunikácia s LM92 ==

Po všetkých týchto krokoch sa môžme vrhnúť do vytvorenia programu, ktorý bude pomocou vyššie uvedeného rozhrania získavať informácie z teplomera a posielať ich cez sériové rozhranie RS232 do počítača. Pre príjem a odosielanie informácií môžme použiť program terminál.

<source lang="asm">
include "m8c.inc" ; part specific constants and macros
include "memory.inc" ; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler
include "PSoCAPI.inc" ; PSoC API definitions for all User Modules
include "i2c.inc" ; deklaracie a premenne pre I2C
include "i2c.asm"

export _main

LM92_ADR: equ 0x4B ; adresa teplomera

; registre teplomera (konstatnty)

LM92_T_TEMP: equ 0x00 ; aktualna teplota
LM92_CONFIG: equ 0x01 ; konfiguracny register
LM92_T_HYST: equ 0x02 ; hystereza
LM92_T_CRIT: equ 0x03 ; kriticka teplota (80 stupnov)
LM92_T_LOW: equ 0x04 ; dolna hranica termostatu
LM92_T_HIGH: equ 0x05 ; horna hranica termostatu
LM92_MIR: equ 0x07 ; manufacturer identification register (MIR)
;-----------------------------------------------------------------------------
area lit
text:
DS "Komunikacia OK" ; kontrola komunikacie
DB 0x00

area bss(RAM) ; premenne
lm92_temp: BLK 2 ; namerana teplota (rezervované 2 bajty v RAM)
;-----------------------------------------------------------------------------
area text
_main:
mov A,UART_PARITY_NONE
call UART_Start ; UART 19200bd, 8bit,1,N
M8C_EnableGInt
call I2C_Init ; inicializacia I2C zbernice
WaitForData: ; cakanie na povel z RS232
call UART_bReadRxStatus
and A, UART_RX_COMPLETE ;ak nebol prijaty ziadny znak,
jz WaitForData ;vrati sa na WaitForData
call UART_bReadRxData ; cita data
call UART_SendData ; prenasa data

cmp A,'q' ; kontrola komunikacie (v kazdom z nasledujucich krokov sa prijate data porovnavaju s danym znakom, napr.q)
jz state_q ; ak nastane zhoda zero flag ZF sa nastavi na 1 a program prejde do prislusnej casi, napr. state_q

cmp A,'w' ; vycitanie prednastaveneho registra (T_TEMP - default)
jz state_w

cmp A,'a' ; nastavenie registra T_TEMP
jz state_a

cmp A,'s' ; nastavenie registra T_CONFIG
jz state_s

cmp A,'d' ; nastavenie registra T_HYST
jz state_d

cmp A,'f' ; nastavenie registra T_CRIT
jz state_f

cmp A,'g' ; nastavenie registra T_LOW
jz state_g

cmp A,'h' ; nastavenie registra T_HIGH
jz state_h

cmp A,'j' ; nastavenie registra MIR
jz state_j

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;-------------------------------------------------------------------------------

state_q: ; kontrola komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie
mov A, >text ; do A sa ulozi prvy znak retazca text
mov X, <text ; do X sa ulozi posledny znak retazca text
call UART_CPutString ; vytlaci sa retazec text
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky
;--------------------------------------------------------------------------------

state_w: ; vycitanie obsahu nastaveneho registra teplomera

mov A, LM92_ADR ; nastavenie adresy slave, resp. LM92 pre I2C
mov X, I2C_READ ; nastavenie komunikacie na citanie
call I2C_Start ; zaciatok komunikacie
mov A, I2C_ACK ; nacitanie prveho byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp],A
mov A, I2C_NOACK ; nacitanie druheho (posledneho) byte
call I2C_Recv
mov [lm92_temp+1],A
call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie
call UART_PutCRLF ; odriadkovanie terminalu
mov A,[lm92_temp] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
mov A,[lm92_temp+1] ; vypis udaju teploty na terminal (prvy byte)
call UART_PutSHexByte ; v hexadecimalnom tvare
;----------------------------------------------------------------------------------

</source>

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T10:43:04Z

Peto: /* Konečne reálna komunikácia s LM92 */

== Teplotný snímač LM92 ==

'''Všeobecný popis'''

LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napájaný v rozsahu napätí 2,7V až 5,5V. Sériová zbernica, 12-bitový znamienkový výstup a rozsah 128 ºC je ideálny pre široký rozsah aplikácií, napr. teplotný manažment a ochrana aplikácií v PC, elektronické testovacie náradie, kancelárska technika, elektronika, automobilové a medicínske aplikácie.

[[Súbor:Bloková schéma LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 1. Bloková schéma]]

'''Charakteristické znaky'''

- jednoduchý dizajn

- zaznamenávanie a kontrola teploty

- sériové rozhranie

- výstup pre vypnutie systému pri kritickej teplote

- minimálna spotreba energie pri Shut-down móde

- až 4 teplotné snímače LM92 je možné pripojiť na jednu zbernicu

- 12 bitový znamienkový výstup

- Operuje až do 150 ºC

'''Špecifikácie'''

- napájanie 2,7V až 5,5V

- spotreba počas behu 350 μA

- spotreba počas shut-down 5 μA

- Rozlíšenie 0,0625 ºC

[[Súbor:Popis pinov LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Popis pinov]]

SDA – sériová obojsmerná dátová linka

SCL – hodinový vstup

T_CRIT_A – výstup alarmu pri kritickej teplote

INT – výstup pre prerušenie

GND – zem

+Vs – napájanie

A0 – A1 – nastavenie adresy

'''Dátový formát teploty'''

Teplotné dáta môžu byť čítané z teplomera alebo z registrov pre SetPointy; a zapisované do Setpoint registrov. Teplotné dáta môžu byť čítané kedykoľvek. Ak bude frekvencia čítania dát vysoká, dáta v teplomery sa nestihnú obnoviť. Teplotné dáta sú reprezentované 13-bitovým binárnym číslom s LSB. Jeden bit je rovný 0, 0625 ºC.

[[Súbor:Teplotný register LM92.jpg|center|thumb|600px|Obr. 3. Teplotný register]]

Ako vidíme na obr. 3, bity D0 až D2 sú stavové bity. Teplota je na D3 až D14 a D15 je znamienko. Ak D15 je 1, znamienko je -. Príklady reprezentácie teploty sú na obr. 4. Treba si uvedomiť, že ak prečítame tento register získame 16 bitov, čo nie je hneď konkrétna nameraná teplota. Ak chceme získať teplotu, musíme sa zbaviť stavových bitov D0 až D2.

[[Súbor:Digitálny vystup LM92.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4. Digitálny výstup z teplomera]]

== Spojenie LM92 s mikrokontrolérom Cypress ==

Pre spojenie potrebujeme sériové rozhranie I2C, ktoré slúži na komunikáciu mikrokontroléra s teplomerom a napríklad RS232 rozhranie pre komunikáciu mikrokontroléra s počítačom, kde môžme získané informácie ďalej spracovávať a vyhodnocovať.

== RS232 ==

Toto rozhranie zavedieme použitím hardvérového bloku UART, ktorý Cypress obsahuje. Rýchlosť komunikácie bude 19200Bd, čo znamená frekvenciu 153kHz. Keď chceme nastaviť túto frekvenciu, musíme deliť základnú frekvenciu Cypress 24Mhz/156. Použijeme delič frekvencie VC3, ktorý bude následne zdroj frekvencie pre UART. Pre príjímané dáta použijeme pin P0_4 a pre odosielané dáta použijeme pin P0_2. Konkrétne nastavenia bloku UART priamo v PSoC dizajneri sú na obr. 5. Na obr.6. je vidieť umiestnenie blokov UART s schéme zapojenia.

[[Súbor:nastavenia UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 5. Konkrétne nastavenia bloku UART]]

[[Súbor:Umiestnenie UART.jpg|center|thumb|400px|Obr. 6. Umiestnenie bloku UART v schéme zapojenia]]

== I2C ==

Aj keď aj pre toto sériové rozhranie existuje hardéverový blok, rozhodli sme sa, že si naprogramujeme vlastný softvér pre implementáciu tohto rozhrania. Toto naše rozhranie nebude potrebovať vonkajšie PULL-UP rezistory.

Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
; Definicia portu a pinov
; upravit podla aktualneho nastavenia

PORT: equ PORT_1 ; PORT_0, PORT_1, PORT_2
SDA: equ P_5 ; P_0, P_1, ... P_7
SCL: equ P_4 ; P_0, P_1, ... P_7

;=============================================================================
; Globalne definicie
I2C_WRITE: equ %00000000
I2C_READ: equ %00000001
I2C_ACK: equ %00000010
I2C_NOACK: equ %00000100

PORT_2: equ PRT2DR
PORT_1: equ PRT1DR
PORT_0: equ PRT0DR
P_7: equ %10000000
P_6: equ %01000000
P_5: equ %00100000
P_4: equ %00010000
P_3: equ %00001000
P_2: equ %00000100
P_1: equ %00000010
P_0: equ %00000001
;-----------------------------------------------------------------------------
; Makra pre set/clear pinov SDA, SCL
MACRO SET_SDA
mov A, reg[PORT]
or A, SDA
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SDA
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SDA
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO SET_SCL
mov A, reg[PORT]
or A, SCL
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM

MACRO CLR_SCL
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SCL
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
; Makra pre nastavenie priznakov premennej [Flag]
MACRO SET_NO_ACK
mov [Flag], 0x80
ENDM

MACRO CLR_NO_ACK
mov [Flag], 0x00
ENDM

MACRO BIT_DELAY
call BitDly
ENDM
</source>

Potom vytvoríme súbor napr. ''i2c.asm'', ktorý obsahuje konkrétne funkcie pre I2C rozhranie. Program zaberá cca 770 Byte v ROM. Hlavným účelom bolo minimalizovať počet premenných v RAM, zrušiť [Flag] a [BitCnt] nahradiť registrom X. Jeho obsah je nasledovný:

<source lang="asm">
include "m8c.inc"
include "i2c_sw.inc"

export I2C_Init
export I2C_Start
export I2C_Stop
export I2C_Send
export I2C_Recv

;=============================================================================
; Premenne pre I2C
area bss(RAM)
BitCnt: BLK 1 ; pocitadlo pre pocet bitov
SlvAdr: BLK 1 ; adresa slave
RcvDat: BLK 1 ; prijate data
Flag: BLK 1 ; priznak
Temp: BLK 1 ; pomocna premenna
;=============================================================================

area text
;-----------------------------------------------------------------------------
; BitDly zakladny delay
BitDly: nop ; delay 4x sysclk, upravit podla hodin procesora
; v pripade potreby nizsej prenosovej rychlosti
; sem doplnte casovy slucku
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; I2C_Init inicializacia pinov rozhrania na uroven H
; a reset rozhrania
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Init:
SET_SDA
SET_SCL
call I2C_Stop
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStart vysle I2C start a adresu slave
; nastavuje priznak premennej [Flag] NO_ACK, ak slave nepotvrdil
; prijem znaku
; Vstup
; A - adresa slave
; X - mod (I2C_READ, I2C_WRITE)
; Vystup
; -
I2C_Start: asl A ; posun adrsy
mov [SlvAdr],A ; odlozenie adresy
swap A,X ; maska modu
or [SlvAdr],A
CLR_SDA
CLR_SCL
mov A, [SlvAdr]
call I2C_Send
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStop vysle stop na I2C a uvolni linku
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Stop: CLR_SDA
SET_SCL
SET_SDA
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendByte vysle znak
; nastavuje priznak NO_ACK v premennej [Flag]
; Vstup
; A - znak
; Vystup
; -
I2C_Send: CLR_NO_ACK
mov [BitCnt],0x08
sbLoop: asl A ; nastavenie SDA podla rotovaneho bitu v CY

push A
jnc sb_low ; ? CY == 0
SET_SDA ; CY = 1, SDA -> 1
jmp sb_end
sb_low: CLR_SDA ; CY = 0, SDA -> 0
sb_end: SET_SCL ;
CLR_SCL ;
pop A

dec [BitCnt]
jnz sbLoop ; podmienka cyklu

SET_SDA ; uvolnenie datovej linky pre ACK
SET_SCL ; vyslanie clocku pre ACK

mov A, reg[PORT] ; kontrola na potvrdenia ACK od slave
and A, SDA
jnz sb_ex ; SDA = 1, slave potvrdil
SET_NO_ACK ; nastavenie priznaku NoACK

sb_ex: CLR_SCL
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; RecvByte - nacitanie byte z I2C
; Vstup
; A - priznak potvrdenia nacitaneho znaku (I2C_ACK, I2C_NO_ACK)
; Vystup
; A - nacitany znak
I2C_Recv: push A
mov [BitCnt],0x08
mov [RcvDat],0x00

rbLoop: SET_SDA ; ***** doplnene
SET_SCL ; clock pre nacitanie bitu

mov A,reg[PORT] ; nacitanie a ulozenie bitu

mov [Temp],0x80 ; nasada pre rotaciu
and A,SDA ; kontrola na stav bitu SDA
jnz rb_H ;
asl [Temp] ; nastavenie CY bitu
rb_H: asl [Temp] ; 1x rotacia - set CY, 2x rotacia - clear CY
rb_set: mov A,[RcvDat]
rlc A ; presun CY do dat
mov [RcvDat],A

CLR_SCL
dec [BitCnt]
jnz rbLoop ; koniec cyklu

pop A ; vytiahnutie priznaku zo stacku

cmp A, I2C_ACK
jnz rb_noack
CLR_SDA ; ack by master
jmp rb_ex

rb_noack:
SET_SDA ; no ack by master, last byte

rb_ex: SET_SCL
CLR_SCL ; ***** doplnene
SET_SDA
mov A,[RcvDat]
ret
</source>

== Konečne reálna komunikácia s LM92 ==

Po všetkých týchto krokoch sa môžme vrhnúť do vytvorenia programu, ktorý bude pomocou vyššie uvedeného rozhrania získavať informácie z teplomera a posielať ich cez sériové rozhranie RS232 do počítača. Pre príjem a odosielanie informácií môžme použiť program terminál.

<source lang="asm">
include "m8c.inc" ; part specific constants and macros

include "memory.inc" ; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler

include "PSoCAPI.inc" ; PSoC API definitions for all User Modules

include "i2c_sw.inc" ; deklaracie a premenne pre I2C_SW

include "i2c_sw.asm"

export _main

LM92_ADR: equ 0x4B ; adresa replomera

; registre teplomera

LM92_T_TEMP: equ 0x00 ; aktualna teplota

LM92_CONFIG: equ 0x01 ; konfiguracny register

LM92_T_HYST: equ 0x02 ; hystereza

LM92_T_CRIT: equ 0x03 ; kriticka teplota (80 stupnov)

LM92_T_LOW: equ 0x04 ; dolna hranica termostatu

LM92_T_HIGH: equ 0x05 ; horna hranica termostatu

LM92_MIR: equ 0x07 ; manufacturer identification register (MIR)

;-----------------------------------------------------------------------------

area lit

text: ; konstanty

DS "Komunikacia OK" ; kontrola komunikacie

DB 0x00

area bss(RAM) ; premenne

lm92_temp: BLK 2 ; namerana teplota

;-----------------------------------------------------------------------------

area text

_main:

mov A,UART_PARITY_NONE

call UART_Start ; UART 19200, 8,1,N

M8C_EnableGInt

call I2C_Init ; inicializacia I2C zbernice

WaitForData: ; cakanie na povel

call UART_bReadRxStatus

and A, UART_RX_COMPLETE

jz WaitForData

call UART_bReadRxData ; read the data from the receiver

call UART_SendData ; transmit the response data

; parser prikazov

cmp A,'q' ; kontrola komunikacie

jz state_q

cmp A,'w' ; vycitanie prednastaveneho registra (T_TEMP - default)

jz state_w

cmp A,'a' ; nastavenie registra T_TEMP

jz state_a

cmp A,'s' ; nastavenie registra T_CONFIG

jz state_s

cmp A,'d' ; nastavenie registra T_HYST

jz state_d

cmp A,'f' ; nastavenie registra T_CRIT

jz state_f

cmp A,'g' ; nastavenie registra T_LOW

jz state_g

cmp A,'h' ; nastavenie registra T_HIGH

jz state_h

cmp A,'j' ; nastavenie registra MIR

jz state_j

jmp WaitForData ; navrat do zakladnej slucky

;---------------------------

state_q: ; kontrola komunikacie

call UART_PutCRLF

mov A, >text

mov X, <text

call UART_CPutString

call UART_PutCRLF

jmp WaitForData

;---------------------------

state_w: ; vycitanie obsahu nastaveneho registra teplomera

mov A, LM92_ADR

mov X, I2C_READ ; nastavenie komunikacie na citanie

call I2C_Start ; zaciatok komunikacie

mov A, I2C_ACK ; nacitanie prveho byte

call I2C_Recv

mov [lm92_temp],A

mov A, I2C_NOACK ; nacitanie druheho (posledneho) byte

call I2C_Recv

mov [lm92_temp+1],A

call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie

asr [lm92_temp+1]

asr [lm92_temp+1]

asr [lm92_temp+1]

asr [lm92_temp]

jc sem

zaciatok:

asr [lm92_temp]

jc sem2

zaciatok2:

asr [lm92_temp]

jc sem3

jnc tlac

sem:

or [lm92_temp+1],0x80

jmp zaciatok

sem2:

or [lm92_temp+1],0x40

jmp zaciatok2

sem3:

or [lm92_temp+1],0x80

jmp tlac

tlac:

call UART_PutCRLF ; odriadkovanie terminalu po znaku povelu

mov A,[lm92_temp] ; vypis udaju teploty na terminal

call UART_PutSHexByte

mov A,[lm92_temp+1]

call UART_PutSHexByte

jmp WaitForData ; go wait for next byte

;---------------------------

state_a:

mov A, LM92_T_TEMP

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------

state_s:

mov A, LM92_CONFIG

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------

state_d:

mov A, LM92_T_HYST

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------

state_f:

mov A, LM92_T_CRIT

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------

state_g:

mov A, LM92_T_LOW

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------

state_h:

mov A, LM92_T_HIGH

call set_register

jmp WaitForData

;---------------------------

state_j:

mov A, LM92_MIR

call set_register

jmp WaitForData

;-----------------------------------------------------------------------------

; set_register nastavenie aktualneho registra LM92

; Vstup

; A - cislo registra

; Vystup

; -

set_register:

push A

mov A, LM92_ADR

mov X, I2C_WRITE ; nastavenie komunikacie na zapis

call I2C_Start ; zaciatok komunikacie

pop A

call I2C_Send

call I2C_Stop ; ukoncenie komunikacie

jmp WaitForData

ret
</source>

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T10:37:05Z

Peto: /* I2C */

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T10:36:33Z

Peto: /* Konečne reálna komunikácia s LM92 */

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T10:05:55Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T09:59:15Z

Peto: /* I2C */

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T09:57:06Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T09:49:30Z

Peto: /* I2C */

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T09:32:24Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T09:28:00Z

Peto:

Súbor:Umiestnenie UART.jpg

2010-06-25T09:24:38Z

Peto:

Súbor:Nastavenia UART.jpg

2010-06-25T09:24:11Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T09:12:24Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:55:13Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:53:07Z

Peto:

Súbor:Digitálny vystup LM92.jpg

2010-06-25T08:50:10Z

Peto:

Súbor:Teplotný register LM92.jpg

2010-06-25T08:49:45Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:47:04Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:42:48Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:42:03Z

Peto:

Súbor:Popis pinov LM92.jpg

2010-06-25T08:39:29Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:38:16Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:35:24Z

Peto:

Súbor:Bloková schéma LM92.jpg

2010-06-25T08:14:08Z

Peto:

Meranie teploty pomocou LM92

2010-06-25T08:11:59Z

Peto: Vytvorená stránka „== Teplotný snímač LM92 == '''Všeobecný popis''' LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napáj…“

Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy

2010-06-25T08:07:50Z

Peto: /* Sériové komunikačné zbernice */

__NOTOC__
[[Category:Mikroprocesorové systémy]]
[[Kategória:Študijné materiály]]
<properties>
Názov=Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy
Forma=Prednáška a praktické cvičenia
Abstrakt=Všeobecnej architektúra počítača a mikrokontroléra, rozdiely a porovnanie. Návrh a tvorb hybridných elektronických systémov na báze mikrokontrolérov PSoC. Komunikácia mikrokontroléra s prostredím. Komunikačné protokoly a štandardy. Pripájanie a riadenie periférií.
Rozvrh=3/0/2
Hodnotenie=Spracovanie projektu a skúška
Poznámky=Predmetom projektu môže byť téma podľa vlastného výberu z oblasti prednášky a/alebo cvičení spracovaná v písomnej elektronickej podobe a verejne publikovaná na serveri KiWiKi. Hodnotenie a poznámky k projektu budú verejné a zverejnené v diskusii k práci. Pri písaní článkov sa riadte [[Pomoc:Obsah | návodom]] s dôrazom na zadávanie vzťahov vo formáte kiwiki a korektné spracovanie obrázkov.
</properties>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Všeobecný úvod ==
* [[Od počítača k mikrokontroléru]]
* [[Architektúra všeobecného počítača]]
* [[Architektúra mikrokontroléra]]
* [[Prehľad aktuálneho stavu mikroprocesorových systémov]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Úvod do technológie PSoC ==
* [[Prehľad architektúry PSoC]]
* [[Elektrické a mechanické parametre architektúry PSoC]]
* [[Vývojové prostredie pre systémy PSoC]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Assembler M8C ==
* Štruktúra assembleru - Assembler M8C
* Pseudoinštrukcie assembleru - Assembler M8C
* Makrá - Assembler M8C
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:220px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Inštrukcie procesora M8C ==
* [[Prehľad inštrukcií procesora M8C]]
* [[Inštrukcie presunu dát - M8C]]
* [[Aritmetické inštrukcie - M8C]]
* [[Logické inštrukcie - M8C]]
* [[Inštrukcie pre prácu zo zásobníkom - M8C]]
* [[Skoky a podprogramy - M8C]]
* Špeciálne inštrukcie - M8C
* Prerušenia - M8C
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Programové konštrukcie assembleru M8C ==
* Konštrukcia IF-ELSE (assembler)
* Konštrukcia SWITCH-CASE (assembler)
* Cykly DO-WHILE, FOR-LOOP (assembler)
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:180px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== GPIO - Všeobecne vstupy a výstupy PSoC==
* [[Popis GPIO]]
* [[Konfigurácia GPIO pomocou designera obvodu]]
* [[Programová konfigurácia GPIO]]
* [[Módy portov (M8C)]]
* [[Pripojenie periférnych obvodov]]
* [[Pripojenie tlačítok a ošetrenie zákmitov]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:200px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Sériová asynchrónna komunikácia - UART ==
* [[Historický vývoj UART]]
* [[Štandard RS232]]
* [[Štandard RS485]]
* [[Blok UART]]
* [[API UART]]
* Protokol MODBUS/uBUS
** [[Popis protokolu MODBUS/uBUS]]
** [[Implementácia protokolu MODBUS/uBUS]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:200px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Sériové komunikačné zbernice==
* [[Synchrónna komunikácia I2C]]
** [[Meranie teploty pomocou LM92]]
** [[Hodiny reálneho času]]
* [[Synchrónna komunikácia SPI]]
* Distribuovaný systém zber dát 1-Wire
** [[Protokol 1-Wire]]
** Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:250px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC==
* Blok čítača a časovača (M8C)
* API čítača a časovača (M8C)
* Generovanie časových intervalov (M8C)
* Meranie času a frekvencie (M8C)
** [[Presné meranie kapacity]]
** Meranie polohy pomocou magnetostrikčného senzoru
* [[Šírkový modulátor PWM]]
* API PWM
** Riadenie modelárskeho servomotora pomocou PWM
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:250px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== Analógové spracovanie signálov ==
* [[Prevodníky ADC]]
** Aproximačné prevodníky
** [[Delta-Sigma prevodníky]]
* [[Prevodníky DAC]]
* [[Analógové spracovanie signálov - zosilňovače]]
* [[Analógové spracovanie signálov - komparátor]]
** Spracovanie prerušenia od komparátora
* [[Analógové spracovanie signálov - filtre]]
** Návrh a realizácia filtrov
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >

== Všeobecné zásady tvorby programov ==
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - analýza]]
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - návrh]]
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - implementácia]]
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - testovanie a ladenie programu]]
</div>

<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" >
== RC-5 ==
* [[Protokol RC-5]]
</div>

== Podklady k cvičeniam ==
# Binárne čísla
## Reprezentácia a formáty zobrazenia čísel
## Prevody medzi číselnými sústavami
## Matematické operácie s binárnymi číslami
# Vývojové prostredie PSoC
## Tvorba programov v PSoC Designer
## Vývojový kit CY3210

A/D Prevodník s dvojnásobnou integráciou

2010-05-17T14:14:19Z

Peto:

__NOTOC__
== 1 Základná myšlienka ==

Činnosť, resp. základnú myšlienku tohto typu prevodníka, si objasníme na obr. 1. Sú na ňom nakreslené dva zdroje napätia. Veľkosť napätia jedného z nich poznáme, ktoré sa rovná napr. 5 V. Napätie druhého zdroja nepoznáme a máme ho určiť meraním. Na meranie budeme používať RC obvod. Ak sa obidvoma vývodmi tohto obvodu budeme dotýkať v priebehu určitej relatívne krátkej doby Δt oboch pólov batérie s neznámym napätím, kondenzátor sa cez odpor R nabije na určité napätie, pričom počas nabíjania bude napätie na kondenzátore v čase lineárne narastať. Jeho priebeh vystihuje prvý graf na obr. 2.

[[Súbor:Obr.7.jpg|center|thumb|400px|Obr. 1. Základná myšlienka na ktorej je založený prevodník s dvojitou integráciou]]

[[Súbor:Obr.2.jpg|center|thumb|400px|Obr. 2. Priebeh napätia na kondenzátore RC obvodu pri nabíjaní a vybíjaní v lineárnej oblasti]]

Po uplynutí definovanej doby Δt odpojíme RC obvod od zdroja. Meranie pokračuje tak, že RC obvod s nabitým kondenzátorom pripojíme k opačnej polarite na druhý zdroj napätia so známym napätím U. Kondenzátor sa teraz začne vybíjať až na nulové napätie. Pri dlhodobejšom zapojení by sa začal nabíjať aj na opačnú polaritu. Nás však zaujíma vybíjanie len do okamihu, kým sa kondenzátor vybije na nulové napätie. Označme dobu úplného vybitia kondenzátora symbolom Δt'. Ak dokážeme zmerať dobu Δt', môžeme na jej základe určiť aj veľkosť neznámeho napätia. Proces opísaného nabíjania a následného vybíjania kondenzátora spojeného s rezistorom možno vyniesť aj do grafu, ktorý je na obrázku č.3. Na obrázku je aj znázornený spôsob merania vybíjacej doby Δt'. Tá sa určuje na základe počítania impulzov, ktoré vyprodukuje za uvedenú dobu generátor impulzov. Tento počet je označený ako ΔN'. Počítanie impulzov sa zastaví v čase, keď napätie na kondenzátore dosiahne presne nulovú hodnotu.

[[Súbor:Obr.3.jpg|center|thumb|400px|Obr. 3. Priebeh nabíjania a vybíjania a podstata merania vybíjacej doby]]

== 2 Prečo sa uvažovaný prevodník nazýva prevodníkom s dvojitou integráciou? ==

V podstate preto, že RC obvod je všeobecne známy. Využívajú sa jeho integračné vlastnosti. V minulosti bol veľmi rozšírený v analógových počítačoch. Faktom je, že napätie na kondenzátore, ktoré je priamo úmerné náboju na jeho doskách a je určené časovým integrálom pripojeného napätia na RC člen. Je teda

<math>UC = k\int{Udt}</math>

kde k je konštanta. V našom prípade môžeme integrál so vzorca vypustiť, nakoľko my vždy pripájame konštantné napätie. Z posledného vzťahu získame závislosť U(t) pri nabíjaní v tvare

<math>UC = k U\Delta{t}\,\!</math>

Podobne jednoduché je to aj pri vybíjaní. Rozdiel je len v tom, že sa zmení polarita zdroja a kondenzátor nie je vybitý, ale nabitý, t.j. v začiatočnom stave je kondenzátor nabitý.

== 3 Praktická realizácia prevodníka s dvojitou integráciou ==

[[Súbor:Obr.6.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4 Jednoduchá realizácia prevodníka]]

Na obr. 4 je znázornená jednoduchá schéma takéhoto prevodníka. V kondenzátore C dochádza k akumulácií napätia. Komparátor vyhodnocuje na aké napätie je kondenzátor nabitý. Ak je na nabitý napätie zdroja U, prepne sa prepínač, kondenzátor sa začne vybíjať a obvod časovania meria tento čas. Výstupom je hodnota n, t.j. počet impulzov za čas vybíjania.
Na obr. 5. vidíme celkové usporiadanie takéhoto prevodníka. Impulzy z generátora G idú k čítaču Č cez logický AND. Ten sa otvorí len vtedy, ak mu vyšle riadiaca jednotka log. 1. Riadiaca jednotka pripája na RC obvod spomínané napätia prostredníctvom dvoch tranzistorov. Buď pripojí známe napätie alebo neznáme (merané) napätie. Tým sa kondenzátor raz nabíja a raz vybíja. Napätie na kondenzátore sleduje komparátor, ktorý dosiahnutie nulovej hodnoty tohto napätia hlási riadiacej jednotke. Tá dá povel na uzavretie spojenia medzi generátorom a čítačom, čo sa vykoná pomocou už spomínaného AND. Vtedy sa začne kondenzátor nabíjať. Ak dosiahne hodnotu napätia zdroja, zopne sa dolný tranzistor a kondenzátor sa začne vybíjať. Riadiacca jednotka otvorí spojenie medzi generátorom a čítačom. Tak sa na čítači získa počet impulzov ΔN', ktoré vzniknú počas vybíjania kondenzátora.

[[Súbor:Obr.5.jpg|center|thumb|400px|Obr. 4. Celkové usporiadanie prevodníka s dvojitou integráciou]]

V tomto obvode napätie na kondenzátore spočiatku narastá lineárne, ale neskôr sa začne spomaľovať a nakoniec sa ustáli na hodnote napätia zdroja. Priebeh napätia na kondenzátore závisí aj od použitého odpou R. Ak použijeme veľký odpor, nárast napätia bude pomalý a naopak. Ak použijeme malý odpor, nárast napätia bude rýchly. Pri tomto prevodníku sa ale využíva lineárna časť charakteristiky pri nabíjaní aj vybíjaní. Riadiaca jednotka musí vysielať log. 1 len v čase od úplného nabitia po čas, keď má kondenzátor presnú nulu. Závisí od toho presnosť celého prevodníka.

== Použitá literatúra ==

1. BANÍK, Ivan Prevodníky. In Prevodníky. Bratislava : Vydavatelství STU, 2008 [cit. 2010-05-14]. Dostupné z WWW: <http://web.svf.stuba.sk/kat/FYZ/fyzika_ta_vola/skripta/other/prevodniky.pdf>.