PDF de programación - Periféricos Interfaces y Buses - V. Buses

Periféricos Interfaces y Buses

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I. Arquitectura de E/S
II. Programación de E/S
III. Interfaces de E/S de datos
IV. Dispositivos de E/S de datos
V. Buses

Buses de E/S (PCI, PC104, AGP). Sistemas de interconexión de
periféricos en entornos industriales (bus I2C, bus CAN). Modelo de
programación de dispositivos con los buses descritos.

VI. Controladores e interfaces de dispositivos de almacenamiento
VII. Sistemas de almacenamiento

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Buses

Bloque II
• El bus PC/104
• Programación de la tarjeta PCM-3712

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Introducción al bus PC/104

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PC/104 es un estándar de ordenador embebido o empotrado que
define el formato de la placa base y el bus del sistema:
• diseñado para aplicaciones específicas, como adquisición de

datos o sistemas de control industrial

• arquitectura modular de componentes apilados
• una instalación típica incluye:

- una placa base, conversores analógico-digital y módulos I/O

digitales
• versiones

- PC/104: original con un bus ISA de 104 pines
- PC/104-Plus: incorpora el bus ISA-104 y un bus PCI con 120 pines
- PCI-104: incluye sólo el bus PCI con 120 pines

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Introducción al bus PC/104 (cont.)

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El bus ISA para la PC/104
• bus de 16 bits a 8 MHz
• configuración estática de la memoria de I/O

-

las tarjetas definen la memoria de I/O usada mediante jumpers

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Sistema GEME 3000

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GEME (General Embedded Machine Engine) es una plataforma
empotrada basada en PC para aplicaciones industriales de
automatización:
• fabricada por ADLINK Technologies INC
• procesador Pentium III - 800 MHz
• 256 MB de RAM
• conexiones PS/2 para teclado y ratón
• salida VGA (hasta 1600x1200)
• USB, puertos serie y paralelo, Firewire y Ethernet
• conexión de discos externos y memoria flash
• expansión a través de PC/104

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Sistema GEME 3000 (cont.)

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Sistema GEME 3000 (cont.)

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Sistemas operativos Windows y Linux

El sistema montado en el laboratorio presenta además las
siguientes características:
• conexión de PCM-3712 a través del bus PC/104

- 2 convertidores DA de 12 bits

• conexión de PCM-3718 a través del bus PC/104

- 1 convertidor AD de 12 bits con 16 canales simples u 8

diferenciales

- 16 entradas/salidas digitales

• programable en C y Ada sobre el sistema operativo MaRTE OS

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Buses

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• El bus PC/104
• Programación de la tarjeta PCM-3712

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Tarjeta PCM-3712

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Características principales:
• 2 canales analógicos de salida
• rangos de salidas de 0 a 5 V, 0 a 10 V, ±2.5 V, ±5 V, ±10 V y de 4

a 20 mA, o con Vref externa (seleccionable por jumpers)

• 12 bits de resolución y operación hasta 33 KHz
• dos modos de operación (selecionables por jumper):

- asíncrono: los canales de salida se actualizan independientemente

tan pronto se han actualizado los 12 bits

- síncrono: los canales de salida se actualizan a la vez a través de un

comando de control

• uso de doble buffer para evitar glitches:

- hasta que no se escribe el byte más significativo no se realiza la

conversión

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Tarjeta PCM-3712 (cont.)

Memoria de I/O:
• 8 bytes consecutivos del mapa de I/O
• en el laboratorio direcciones 220h-227h

Características de la conversión DA en el laboratorio:
• modo de operación asíncrono
• los dos canales tienen salida unipolar de 0 a 10 V
• la carga debe ser al menos de 2 KΩ

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Modelo de programación de la tarjeta
PCM-3712

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Modelo de programación de la tarjeta
PCM-3712 (cont.)

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Para escribir en los canales de salida en modo asíncrono:
• primero se escribe el byte menos significativo
• después se escribe el byte más significativo que garantiza la

actualización de la salida

El registro de control de las salidas debe tener el bit ZD a 1 para
que las salidas estén operativas.

¡Ojo con el orden de los bytes al transferir los datos!

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Driver para la tarjeta PCM-3712

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Una opción sencilla para construir un driver de la tarjeta es
• permitir que el punto de entrada de escritura establezca como

salida del convertidor D/A el valor pasado en el buffer
- un sólo dato de 2 bytes

• hacer que el punto de entrada ioctl seleccione el canal a utilizar

El resto de actividades corresponden a la aplicación

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Ejemplo: generación de un pulso
programable

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Vamos a realizar una aplicación que sea capaz de:
• generar un pulso cuya anchura, amplitud y período sean

programables

El programa principal pedirá al usuario iterativamente que defina:
• el período en milisegundos,
• la anchura del pulso también en milisegundos, y
• la amplitud en voltios

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Bibliografía

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[1] H.P. Messmer, "The Indispensable PC Hardware Book", 4th Ed., Addison-

Wesley, 2002

[2] Scott Mueller, "Upgrading and Repairing PCs", 17th Ed., QUE, 2006
[3] GEME. Adlink Technology Inc.

http://www.adlinktech.com/GEME/

[4] User´s Guide PCM-3712. Advantech Co., Ltd.

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