Storico evisioni Pagine ev. 1.0 Stesura 8 Questo prodotto soddisfa i requisiti di protezione EMC della direttiva 2004/108/CE (ex 89/336/CEE e successive modifiche. SYSTEM s.p.a. Div. Electronics via Ghiarola Vecchia, 73 41042 Fiorano (MO) - Italy tel. 0536/836111 - fax 0536/830901 www.system-group.it e-mail: info.electronics@system-group.it SYSTEM s.p.a. Div. Electronics si riserva il diritto di apportare variazione di qualunque tipo alle specifiche tecniche in qualunque momento e senza alcun preavviso. Le informazioni contenute in questa documentazione sono ritenute corrette e attendibili. La riproduzione anche se parziale, del contenuto di questo catalogo, è permessa solo dietro autorizzazione di SYSTEM s.p.a. Div. Electronics.
1. Generalità Modulo standard installabile su scheda MOTHEBOAD della serie DICO. Si interfaccia sul data bus della CPU8044, o sul data bus della CPU 80C186, qualora la MOTHEBOAD ospiti nello slot 0 il MODULO SMT DICO CPU186. La sezione per l'acquisizione di canali analogici, costituita da una sezione di ingresso e multiplexing per 8 canali, e da una sezione di conversione analogico digitale, converte una tensione o una corrente in un dato (12 bit + segno) leggibile dal microprocessore; la sezione d'uscita, composta da 4 convertitori digitale analogico, converte il dato proveniente dal microprocessore (12 bit) in tensione. Caratteristiche fondamentali del modulo: CODICE DI IDENTIFICAZIONE: 41H NUMEO DI INGESSI: 8 ingressi single-ended, 4 ingressi differenziali ANGE DI INGESSO: 0 10 V, 4 20 ma NUMEO DI USCITE: 4 bipolari / unipolari ANGE DI USCITA: 0 10 V, -5 +5 V 2. Caratteristiche tecniche DIMENSIONI: 114 68 mm ALIMENTAZIONE: +5V dc ±5% (I MAX = 0.5A) TEMPEATUA DI FUNZIONAMENTO: 0 60 C UMIDITA' ELATIVA: fino a 85% (senza condensa) Sezione di ingresso NUMEO DI INGESSI: 8 ingressi single-ended, 4 ingressi differenziali ANGE DI INGESSO: 0 10 V, 4 20 ma IMPEDENZA DI INGESSO: 20 Kohm POTEZIONE DI INGESSO: ± 2000V (scariche elettrostatiche) MAX TENSIONE DI MODO COMUNE: 0 10 V (verso GND) BANDA PASSANTE: 160 Hz CONVESIONE: 12 bit + segno TECNICA DI CONVESIONE: approssimazioni successive TEMPO DI CONVESIONE: 22uS TIPO DI CODIFICA: Binary Code FEQUENZA DI ACQUISIZIONE: 20.000 canali/ sec MAX IMPEDENZA DELLA SOGENTE ALLA FE- QUENZA DI ACQUISIZIONE MAX: 10 Kohm EOE DI GUADAGNO: 1% EOE DI OFFSET: ±2 LSB EOE DI LINEAITA': ±1 LSB Sezione di uscita NUMEO DI USCITE: 4 bipolari / unipolari IMPEDENZA DI USCITA: 0.5 ohm ANGE DI USCITA: 0 10 V, -5 +5 V COENTE MAX DI USCITA: 4mA (source), 2.5mA (sink) POTEZIONE DI USCITA: corto circuito e scariche elettrostatiche CONVESIONE: 12 bit TEMPO DI ASSESTAMENTO MAX: 10 µsec TIPO DI CODIFICA: Binary Code FEQUENZA MAX AGGIONAM. USCITE: 50KHz EOE DI GUADAGNO: 1% EOE DI OFFSET: ±6 LSB EOE DI LINEAITA': ±1 LSB 3. Modalità di indirizzamento e configurazione Ogni modulo dispone di 4 jumper (J1 J4) per scegliere l'indirizzo del modulo stesso tra i 4 possibili (vedi documentazione MOTHEBOAD e CPU44). ATTENZIONE!!! NON INSEIE MAI più di un jumper di indirizzamento su uno stesso modulo. Gli indirizzi dei moduli sono i seguenti: BANK#1 BANK#2 BANK#3 BANK#4 Tabella 3.1 STANDALONE (8044) BASE FFC0H/FFC7H FFC8H/FFCFH FFD0H/FFD7H FFD8H/FFDFH EXTENDED (80186) BASE $+080H/$+0FFH $+100H/$+17FH $+180H/$+1FFH $+200H/$+27FH Il simbolo <$> indicato nel modo EXTENDED si riferisce alla base dei periferici di I/O. Tale valore può essere selezionato via software sulla CPU186. Si consiglia il valore <1000H> per compatibilità con il software di sviluppo (CThruOM) fornito da SYSTEM Electronics. Per semplicità, le locazioni di memoria occupate da ciascun modulo verranno in seguito indicate in termini di OFFSET. L'utente, in fase di programmazione, deve quindi ricordarsi di aggiungere all'indirizzo BASE il valore dell'offset quando voglia fare riferimento ad un particolare registro. Si noti che i morsetti esterni a disposizione del modulo sono in funzione dello slot utilizzato (slot 1, 2, 3, 4) mentre gli indirizzi del modulo dipendono dalla selezione dei Jumpers J1 - J4. Sopra sono riportati gli indirizzi associati ai vari slot logici nelle configurazioni STANDALONE (CPU 8044) ed EXTENDED (CPU 80C186).
3.1 Modalità di indirizzamento Il modulo si presenta come un banco ad 8 registri. Se nella MOTHEBOAD è presente un modulo DICO CPU186 (modo EXTENDED) si accede al modulo direttamente dalla CPU 80C186. In caso contrario il bus dati viene automaticamente configurato per interfacciarsi direttamente con la CPU 8044 (modo STANDALONE). Nel seguito sono mostrate le mappe in lettura/scrittura per le due possibili configurazioni. Tabella 3.1.1 ID = Codice identificatore modulo 41H Dxx = Dati conversione ingressi analogici (12 bit + segno) EOC = Fine conversione A/D ingressi analogici (EOC = 1) BUSY = Shift register impegnato (BUSY = 1) Tabella 3.1.2 LETTUA OFFSET EXTENDED STAND ALONE 7 6 5 4 3 2 1 0 0H 0H D4 D3 D2 D1 D0 2H 1H D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 4H 2H 6H 3H 8H 4H EOC BUSY AH 5H CH 6H EH 7H 0 1 0 0 0 0 0 1 ID CODE SCITTUA OFFSET EXTENDED STAND ALONE 7 6 5 4 3 2 1 0 0H 0H DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 2H 1H STAT CONVESION 4H 2H DO7 DO6 DO5 DO4 DO3 DO2 DO1DO0 6H 3H DO11DO12DO11DO10 8H 4H EXECUTE AH 5H ESET CH 6H N1 N0 EH 7H 0 1 0 0 0 0 0 1 ID CODE DIx = Porta dati comandi ingressi analogici. Su questa porta vengono inviati i comandi per il convertitore A/D (ingressi analogici), contenente l'indice di canale e la modalità di conversione. STAT CONVESION = Una scrittura a questo registro provoca l'inizio della conversione dell'ingresso analogico precedentemente selezionato dal comando al convertitore A/D. DOxx = Porta dati uscite analogiche. Su questa porta vengono inviati i dati relativi al canale selezionato in N0 e N1 (vedi Tabella 3.1.2). Essendo il dato costituito da una word a 12 bit e dall'indice di canale, viene inviato scrivendo due byte alle locazioni sopra descritte. EXECUTE = Una scrittura a questo registro provoca l'aggiornamento di tutte le uscite analogiche (quattro) precedentemente caricate mediante la porta DOxx. ESET = Una scrittura a questo registro del byte AA HEX provoca lo spegnimento della logica del modulo con conseguente azzeramento delle uscite analogiche e il reset completo del convertitore A/D (dopo questo comando è necessario ripetere la procedura di inizializzazione del convertitore A/D degli ingressi analogici). Scrivendo un byte diverso da 0xaa si riattiva la logica del modulo (condizione di default all'accensione del modulo). N1 N2 USCITA ANALOGICA 0 0 anout 1 0 1 anout 2 1 0 anout 3 1 1 anout 4 Tabella 3.1.3 3.2 Comandi gestione convertitore ingressi analogici Il comando di lettura al convertitore, composto come da Tabella 3.2.1 e Tabella 3.2.2, ci consente di leggere gli ingressi analogici dopo che si è terminata la procedura di inizializzazione del convertitore stesso. D7 D6 0 0 Tabella 3.2.1 Tabella 3.2.2 D5 0 AIN1 AIN2 D4 D3 D2 D1 D0 0 C3 C2 C1 C0 AIN3 AIN4 C3 C2 C1 C0 n 0 0 0 0 0 + 0 0 0 1 1 + 0 0 1 0 2 + 0 0 1 1 3 + 0 1 0 0 4 + 0 1 0 1 5 + 0 1 1 0 6 + 0 1 1 1 7 + 1 0 0 0 8 + 1 0 0 1 9 + 1 0 1 0 A + 1 0 1 1 B + 1 1 0 0 C + 1 1 0 1 D + 1 1 1 0 E + 1 1 1 1 F + Gli ingressi utilizzati in modalità SINGLEENDED sono riferiti al COM; la tensione da misurare deve essere applicata tra i morsetti COM (polo negativo) e il morsetto d'ingresso AINx (polo positivo) desiderato. Gli ingressi utilizzati in modalità DIFFEENZIALE vengono usati in coppia uno riferito all'altro; la tensione da misurare deve essere applicata alla coppia prescelta per la misura. AIN5 AIN6 AIN7 AIN8 COM MODO SINGLE ENDED DIFFEEN- ZIALE
In Tabella 3.2.3 è riportato l'elenco completo dei comandi disponibili per la gestione del convertitore A/D degli ingressi analogici. D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 COMANDO 0 0 0 0 C3 C2 C1 C0 Lettura canale analogico 0 0 0 1 0 0 0 0 Auto calibrazione 0 0 1 1 0 0 0 0 ead Status (vedi tab.3.2.4) Tabella 3.2.3 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 x x x x x x x x D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 1 = power down 0 sequence in progress Tabella 3.2.4 4. Modalità di programmazione Nel seguito vengono illustrate le principali modalità di impiego e programmazione del presente modulo. SYSTEM Electronics mette a disposizione dell'utente tools di sviluppo software, che permettono di accedere alle principali modalità di funzionamento attraverso funzioni di libreria. 4.1 Lettura ingressi analogici INIZIALIZZAZIONE.1 Dix = comando POWE DOWN.2 Start Conversion.3 Test BUSY.4 Dix = comando POWE UP.5 Start Conversion.6 Test BUSY.7 Dix = comando AUTOCAL.8 Test EOC.9 Start Conversion.10 Test BUSY.11 Dix = comando EAD STATUS.12 Test EOC.13 Start Conversion.14 Test BUSY.15 Dix = comando EAD STATUS.16 Test EOC 1 = auto cal in progress.17 Start Conversion.18 Test BUSY.19 Lettura dati Dxx = STATUS 0 1 0 1 1 STATUS EGISTE Verificare STATUS = 00001011 altrimenti ripetere dal punto.11 per attesa fine calibrazione. LETTUA INGESSI ANALOGICI.1 Dix = comando N di lettura canale Y.2 Test EOC.3 Start Conversion.4 Test BUSY.5 Lettura dati Dxx = valore convertito canale Y richiesto con comando di lettura N-1. NOTA: La prima lettura di dati non è significativa perchè riferita al penultimo comando dato al convertitore ovvero una richiesta EAD STATUS. 4.2 Scrittura uscite analogiche.1 DOxx = valore da convertire.2 N1 N0 = selezione canale.3 Test BUSY.4 EXECUTE NOTA: È possibile ripetere i passi.1 e.2 per presettare tutte e quattro le uscite ed aggiornarle contemporaneamente con un unico comando di EXECUTE. 5. Configurazione del modulo J1 J4 Selezione banco d'indirizzamento J1 J2 J3 J4 BASE BASE ON OFF OFF OFF BANK #1 FFC0H/FFC7H $+080H/$+0FFH OFF ON OFF OFF BANK #2 FFC8H/FFCFH $+100H/$+17FH OFF OFF ON OFF BANK #3 FFD0H/FFD7H $+180H/$+1FFH OFF OFF OFF ON BANK #4 FFD8H/FFDFH $+200H/$+27FH Tabella 5.1 AI1, AI2, AI3, AI4 Settaggio sezione d'ingresso Tabella 5.2 STANDALONE (8044) EXTENDED (80186) posizione JUMPE AI1 AI2 AI3 AI4 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 OFF 0/10V 0/10V 0/10V 0/10V 0/10V 0/10V 0/10V 0/10V 1 2 4 20mA 4 20mA 4 20mA 4 20mA 2 3 4..20mA 0/10V 4..20mA 0/10V 4..20mA 0/10V 4..20mA 0/10V
AO0, AO1, AO2, AO3, AO4 Settaggio sezione d'uscita posizione OFF 1 2 2 3 Tabella 5.3 JUMPE AO1 AO2 AO3 AO4 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4-5/+5-5/+5-5/+5-5/+5 0->10V 0->10V 0->10V 0->10V 6. Installazione e modalità di connessione 6.1 Installazione I moduli di I/O sono dotati di connettori unifilari posti nel perimetro, lato saldature nello slot scelto della MOTHEBOAD. Non esiste polarizzazione nè guida all'inserzione, pertanto occorre fare attenzione a: a) inserire tutti i pin dei connettori nelle relative femmine b) orientare correttamente il modulo rispetto alla MOTHEBOAD con l'ausilio della numerazione dei connettori e del segno di riferimento come evidenziato in figura: 33 32 54 55 Figura 6.1.1 Orientamento del modulo 1 108 86 87 6.2 Disposizione jumpers e componenti AI1 AI2 AI3 AI4 AO1 AO2 AO3 AO4 Figura 6.2.1 Disposizione jumpers 6.3 Modalità di connessione MOSETTIEA DICO 108 WD-B 0 IO-16 0 IO-15 EF 0 1 IO-1 1 IO-3 1 IO-5 1 IO-7 1 IO-9 1 IO-11 1 IO-13 1 IO-15 COM 1A 2 IO-1 2 IO-3 2 IO-5 2 IO-7 2 IO-9 2 IO-11 2 IO-13 2 IO-15 COM 2A EF2 3 IO-1 3 IO-3 3 IO-5 3 IO-7 3 IO-9 3 IO-11 3 IO-13 3 IO-15 COM 3A 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 WD-A 0 IO-14 COM 0 EF 1 1 IO-2 1 IO-4 1 IO-6 1 IO-8 1 IO-10 1 IO-12 1 IO-14 1 IO-16 COM 1B 2 IO-2 2 IO-4 2 IO-6 2 IO-8 2 IO-10 2 IO-12 2 IO-14 2 IO-16 COM 2B EF3 3 IO-2 3 IO-4 3 IO-6 3 IO-8 3 IO-10 3 IO-12 3 IO-14 3 IO-16 COM 3B J4J3J2J1 Figura 6.3.1 Morsettiera DICO 108.
6 I/O 15 6 I/O 13 6 I/O 11 6 I/O 9 6 I/O 7 6 I/O 5 6 I/O 3 6 I/O 1 EF 6 COM 6A 5 I/O 15 5 I/O 13 5 I/O 11 5 I/O 9 5 I/O 7 5 I/O 5 5 I/O 3 5 I/O 1 EF 5 COM 5A 4 I/O 15 4 I/O 13 4 I/O 11 4 I/O 9 4 I/O 7 4 I/O 5 4 I/O 3 4I/O 1 EF 4 COM 4A 127 125 123 121 119 117 115 113 111 109 107 105 103 101 99 97 95 93 91 89 87 85 83 81 79 77 75 73 71 69 67 65 128 126 124 122 120 118 116 114 112 110 108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 66 MOSETTIEA 028 6 I/O 16 6 I/O 14 6 I/O 12 6 I/O 10 6 I/O 8 6 I/O 6 6 I/O 4 6 I/O 2 COM 6B COM 6A 5 I/O 16 5 I/O 14 5 I/O 12 5 I/O 10 5 I/O 8 5 I/O 6 5 I/O 4 5 I/O 2 COM 5B COM 5A 4 I/O 16 4 I/O 14 4 I/O 12 4 I/O 10 4 I/O 8 4 I/O 6 4 I/O 4 4I/O 2 COM 4B COM 4A COM 1A EF 1 1 I/O 1 1 I/O 3 1 I/O 5 1 I/O 7 1 I/O 9 1 I/O 11 1 I/O 13 1 I/O 15 COM 2A EF 2 2 I/O 1 2 I/O 3 2 I/O 5 2 I/O 7 2 I/O 9 2 I/O 11 2 I/O 13 2 I/O 15 COM 3A EF 3 3 I/O 1 3 I/O 3 3 I/O 5 3 I/O 7 3 I/O 9 3 I/O 11 3 I/O 13 3 I/O 15 Figura 6.3.2 Morsettiera DICO 028 COM 1A COM 1B 1 I/O 2 1 I/O 4 1 I/O 6 1 I/O 8 1 I/O 10 1 I/O 12 1 I/O 14 1 I/O 16 COM 2A COM 2B 2 I/O 2 2 I/O 4 2 I/O 6 2 I/O 8 2 I/O 10 2 I/O 12 2 I/O 14 2 I/O 16 COM 3A COM 3B 3 I/O 2 3 I/O 4 3 I/O 6 3 I/O 8 3 I/O 10 3 I/O 12 3 I/O 14 3 I/O 16 Ingressi Analogici Configurazione SingleEnded: Collegare i morsetti COM <N> ad un potenziale rispetto al quale si vuole misurare la differenza di potenziale presente agli ingressi <N>IO-1 <N>IO-8. 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 Ingressi Analogici Configurazione 4 20 ma Collegare il polo di ritorno a COM <n>; ne consegue che tutte le misure in corrente devono essere riferite alla stessa massa. Figura 6.3.4 Uscite Analogiche Prelevare l'uscita analogica anoutx rispetto al proprio riferimento com anoutx. In riferimento alla seguente documentazione, si hanno le seguenti corrispondenze: <N>IO-1 --> ain1 <N>IO-2 --> ain2 <N>IO-3 --> ain3 <N>IO-4 --> ain4 <N>IO-5 --> ain5 <N>IO-6 --> ain6 <N>IO-7 --> ain7 <N>IO-8 --> ain8 COM<N> --> con ain NOTA I = 4 20 ma AIN1 AIN2 COM<n> <N>IO-9 --> anout1 <N>IO-10 --> com anout1 <N>IO-11 --> anout2 <N>IO-12 --> com anout2 <N>IO-13 --> anout3 <N>IO-14 --> com anout3 <N>IO-15 --> anout4 <N>IO-16 --> com anout4 Il morsetto EF<N> non è utilizzato. Ingressi Analogici Configurazione Differenziale: Gli ingressi utilizzati in modalità DIFFEENZIALE vengono usati in coppia (1-2, 3-4, 5-6, 7-8) uno riferito all'altro. Nella seguente figura viene rappresentato un tipico esempio di connessione ed utilizzo per gli ingressi differenziali. +V AIN1 Ingresso Differenziale canale 1 AIN2 COM<N> Figura 6.3.3