מאת: אלי משה, אדקום
בשלבים שונים של פיתוח מוצר נדרשת סביבת עבודה תומכת הכוללת סוגי צב”ד שונים.
ברוב המקרים דרוש ספק כוח אחד או יותר, תקשורות שונות לצורך צריבת רכיבים on-board או העברת פקודות או מידע למעגל, אוסצילוסקופ, נתח אותות ועוד.
חלק מהצב”דים הינם מבוקרי מחשב וחלקם עצמאים.
ככל שנדרשים יותר צב”דים כך הופך שולחן העבודה לצפוף יותר ופקעת הכבלים מסובכת יותר.
תוך כדי עבודות פיתוח שונות זיהתה אדקום את הצורך באיחוד מספר פונקציות ביחידה אחת מבוקרת מחשב שתאפשר להקטין את מספר הקופסאות על שולחן העבודה ואת מספר היישומים המורצים על המחשב בו זמנית.
איור 1
איור 2
איור 3
איור 4
איור 5
איור 6
המוצר Universal Debug Center – UDEC-1 כולל ביחידה אחת מספר פונקציות המפורטות בהמשך. UDEC-1 מתחבר למחשב בממשק HS USB2.0 וניזון משנאי קיר .12VDC/2A
מה כולל UDEC-1?
7 סוגי תקשורת טורית:
RS232
RS485
RS422
UART
SPI
I²C
CAN BUS
4 ספקי כוח בעלי אדמה משותפת הנשלטים ממסך ההפעלה.
3 ספקי כוח מבודדים
מד מתח DC
מד תדר
מחולל גלים
תקשורות טוריות
UDEC-1 תומך ב-7 סוגי תקשורת טורית מהמחשב דרך חיבור USB.
ארבע תקשורות מבוססות UART מספקות 4 ממשקים פיסיים:
RS232 – לקצבים עד 256Kbps (אופציה לקצב עד 1Mbps)
UART – לקצב עד 1Mbps
RS485 – לקצב עד 3Mbps
RS422 – לקצב עד 3Mbps
איור 7
איור 8
איור 9
איור 10
איור 11
איור 12
קצב העבודה נקבע מתוך תפריט הכולל את קצבי העבודה הסטנדרטים. קצבים נוספים נתן לבחור כקצבי CUSTOM בטווח העבודה של הממשק.
הפרוטוקול נבחר מתוך תפריטים המאפשרים בחירת Stop bit ו-Parity על פי התקנים הקיימים. פורמט המידע – HEX או ASCII וכן מקור המידע – FILE או COMMAND LINE אף הם ניתנים לבחירה ממסך העבודה המתואר באיור-2.
SPI
תקשורת טורית עם שלש יחידות חיצוניות. לצורך זה קיימים במחבר ה-SPI קווי Slave Select. יכול לפעול כ-MASTER או כ-SLAVE. קצב עבודה מרבי הינו 15Mbps. קצבים אחרים ניתנים לבחירה מתוך התפריט. 4 אופני עבודה סטנדרטים נתמכים בתוכנה –
Mode0 – Mode3. מסך העבודה של ה-SPI מופיע באיור-3.
I²C
UDEC-1 מאפשר תקשורת I²C מהמחשב למעגל הנבדק. מסך האתחול של ה-I²C
מספק את כל מגוון אפשרויות העבודה בתקשורת זו:
עבודה כ-MASTER או כ-SLAVE
הגדרת מרחב הכתובות כ-7bit או כ-10bit
הגדרת כתובת הרכיב איתו רוצים לתקשר
קצב התקשורת (Baud Rate)
האם נידרש אישור קבלה (Acknowledge)
הגדרת כתובת ראשונה לכתיבה וגודלה (Byte או Word)
הגדרת גדל המידע המשודר – בית אחד או חבילה (Page) וגודלה. מסך האתחול של I²C מופיע באיור 4.
2.0 CAN BUS
זו תקשורת המקובלת בסביבה רועשת ובכלי רכב. התקשורת היא דיפרנציאלית בקצב מרבי של 1Mbps. פרוטוקול התקשורת אינו אחיד וחברות שונות הגדירו מבנה הודעה שונה. UDEC-1 מאפשר קביעת פרמטרים שיתאימו לרוב הפרוטוקולים. המשותף לכל הפרוטוקולים
הוא קיום Identifier סטנדרטי של 11bit או Identifier מורחב של 29bit והודעה הכוללת עד 8 בתים של מידע. מסך האתחול של ה-CAN BUS מספק מגוון אפשרויות עבודה בתקשורת זו:
Identifier A – כתובת השולח – 11 או 29 בתים
Identifier B – כתובת המקבל – 11 או 29 בתים
(DLC) Data Length Code – מספר בתים בהודעה – 0 ÷ 8 בתים. מסך האתחול של CAN מופיע באיור 5.
GUI עבור הפונקציות הנוספות
הפונקציות הנוספות של UDEC-1 חולקות מסך עבודה ידידותי אחד כמוצג באיור-6 להלן.
ספקי כוח מתוכנתים
4 ספקי כוח ניתנים לתכנות המוצא בטווח של 0.8÷5.3VDC. כל ספק יכול לספק עד 600mA.
זרם המוצא של הספק ניתן להגבלה באמצעות תוכנת ההפעלה בטווח של 100÷600mA. כאשר אחד הספקים צורך זרם גבוה מהזרם המרבי המוגדר עבורו, מתנתקים כל ארבעת הספקים וחיווי הספק בו נעשתה חריגת הזרם יידלק באדום. לארבעת הספקים אדמה משותפת. ניתן לכתוב סקריפטים להעלאת והורדת כל אחד מהמתחים בקצב ובעיתוי שונים. כמו כן ניתן לשמר בקובץ את נתוני הזרם בערוץ בזמנים שונים.
מסך ההפעלה של ספקי הכוח המתוכנתים מופיע באיור להלן.
ספקי כוח מבודדים
3 ספקי כוח מבודדים ובלתי תלויים מאפשרים אספקת מתח למעגלים אנלוגיים או למעגלים להם חוזר אדמה שונה. הפעלת הספקים נעשית באמצעות תוכנת ההפעלה וחיווי על מצב המוצא מופיע על מסך ההפעלה.
מתחי המוצא של הספקים הם ±12VDC/350mA ו-3.3VDC/500mA והם מוגנים בפני קצר.
מד מתח DC
מד המתח חולק אדמה משותפת עם ארבעת ספקי הכוח המתוכנתים. המדידה נעשית באמצעות בחון (Probe) המשותף גם למד התדר. טווח המדידה של מד המתח הוא 0 ÷ 48VDC. תוצאת המדידה מוצגת על מסך המחשב. ניתן לכתוב סקריפטים לשמירת תוצאות המדידה בקובץ בזמנים קבועים (למשל כל 10ms) לצורך ניתוח מאוחר.
מד תדר
מד התדר חולק אדמה משותפת עם ספקי הכוח המתוכנתים. מדידת התדר ומדידת המתח אינה בו-זמנית מאחר והם חולקים בחון משותף. טווח המדידה של מד התדר הוא 0 ÷ 25MHz. סף המדידה הוא 200mV. ניתן לכתוב סקריפטים לשמירת תוצאות המדידה בקובץ בזמנים קבועים.
מחולל גלים
מחולל הגלים מבוסס על רכיב DDS של חברת Analog Devices. המחולל מאפשר יצירת 3 צורות גלים: סינוס, גל משולש וגל מרובע. תדר הגל ניתן לשינוי ממסך המשתמש. טווח התדרים הוא 0 ÷ 2MHz. אמפליטודת הגל המרובע היא ~12VDC. אמפליטודת גל הסינוס והגל המשולש היא ~1800mV. בחירת צורת הגל והתדר נעשית ממסך ההפעלה.
דוגמה לצורות הגל המופקות נראה באיור 12.
