K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) માટે વિકાસ બોર્ડનો વિકાસ

ઘણા વર્ષો પહેલા હું મિલાન્ડરના રશિયન માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સથી પરિચિત થયો. તે 2013 હતું, જ્યારે ઇજનેરો 2008-2015 માટે ફેડરલ ટાર્ગેટ પ્રોગ્રામ "ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પોનન્ટ બેઝ અને રેડિયો ઇલેક્ટ્રોનિક્સના વિકાસ" ના પ્રથમ પરિણામોની જોરશોરથી ચર્ચા કરી રહ્યા હતા. તે સમયે, K1986BE9x નિયંત્રક (Cortex-M3 કોર) પહેલેથી જ બહાર પાડવામાં આવ્યું હતું, અને 1986BE1T નિયંત્રક (Cortex-M1 કોર) હમણાં જ દેખાયું હતું. પ્લાસ્ટિકના કેસમાં, LQFP-144, દસ્તાવેજીકરણમાં તેનું નામ K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) હતું, અને ચિપ પર જ MDR32F1QI હોદ્દો હતો. ઉત્પાદકની વેબસાઇટ પર તેનો પ્રત્યય "avia" છે, કારણ કે તેની પાસે એરક્રાફ્ટ ઉદ્યોગ માટે વિશિષ્ટ ઇન્ટરફેસ છે (ARINC 429, MIL_STD_1553).

આશ્ચર્યજનક રીતે, આ નિયંત્રકોના વિતરણ સમયે, મિલાન્ડર કંપનીએ પેરિફેરલ્સ સાથે કામ કરવા માટે ડિબગીંગ કિટ્સ અને સબરૂટિન્સની લાઇબ્રેરી તૈયાર કરી, "પરંતુ લાઇબ્રેરીની શુદ્ધતા અંગે કોઈ વધારાની ગેરંટી અથવા જવાબદારીઓ વિના." લાઇબ્રેરી STMicroelectronicsની સ્ટાન્ડર્ડ પેરિફેરલ લાઇબ્રેરી જેવી જ છે. સામાન્ય રીતે, Cortex-M કોર પર બનેલા તમામ ARM નિયંત્રકોમાં ઘણું સામ્ય હોય છે. આ કારણોસર, નવા રશિયન નિયંત્રકો સાથે પરિચિતતા ઝડપથી આગળ વધી. અને જેઓ બ્રાન્ડેડ ડીબગીંગ કીટ ખરીદે છે તેમના માટે ઉપયોગ દરમિયાન ટેક્નિકલ સપોર્ટ આપવામાં આવ્યો હતો.

માઇક્રોકન્ટ્રોલર 1986BE1T, © મિલેન્ડર માટે ડીબગ કીટ

જો કે, સમય જતાં, નવા માઇક્રોસર્કિટ્સ અને લાઇબ્રેરીઓના "બાળપણના રોગો" દેખાવા લાગ્યા. ફર્મવેરના પરીક્ષણ ઉદાહરણો દૃશ્યમાન સમસ્યાઓ વિના કાર્ય કરે છે, પરંતુ નોંધપાત્ર ફેરફારો સાથે, ક્રેશ અને ભૂલો આવી છે. મારી પ્રેક્ટિસમાં પ્રથમ "ગળી" એ CAN નિયંત્રકની કામગીરીમાં અકલ્પનીય નિષ્ફળતાઓ હતી. એક વર્ષ પછી, મોડ્યુલ સાથે સમસ્યા 1986BE1T (ઉડ્ડયન) નિયંત્રક પર પ્રારંભિક પુનરાવર્તનની શોધ કરવામાં આવી હતી. MKIO (મલ્ટીપ્લેક્સ માહિતી વિનિમય ચેનલ). સામાન્ય રીતે, 2016 સુધી આ માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સના તમામ પુનરાવર્તનો મર્યાદિત ઉપયોગના હતા. આ સમસ્યાઓને ઓળખવામાં ઘણો સમય અને ચેતા ગયા, જેની પુષ્ટિ હવે મળી શકે છે ભૂલ યાદીઓ (ત્રુટિસૂચી).

એક અપ્રિય લક્ષણ એ હતું કે ડીબગીંગ બોર્ડ પર નહીં, પરંતુ સીરીયલ ફેક્ટરી ઉત્પાદન માટે આયોજન કરાયેલ ઉપકરણોના પ્રોટોટાઇપ બોર્ડ પર કામ કરવું અને ભૂલોનો સામનો કરવો જરૂરી હતો. JTAG કનેક્ટર સિવાય ત્યાં સામાન્ય રીતે કંઈ નહોતું. લોજિક વિશ્લેષક સાથે કનેક્ટ કરવું મુશ્કેલ અને અસુવિધાજનક હતું, અને સામાન્ય રીતે કોઈ એલઈડી અથવા સ્ક્રીન ન હતા. આ કારણોસર, મારા પોતાના ડિબગીંગ બોર્ડ બનાવવાનો વિચાર મારા મગજમાં આવ્યો.

એક તરફ, બજારમાં બ્રાન્ડેડ ડીબગીંગ કીટ હતી, તેમજ ઝેલેનોગ્રાડની એલડીએમ-સિસ્ટમ્સ કંપનીના અદ્ભુત બોર્ડ હતા. બીજી બાજુ, આ ઉત્પાદનોની કિંમતો આશ્ચર્યજનક છે, અને વિસ્તરણ કાર્ડ વિના મૂળભૂત કાર્યક્ષમતા અપેક્ષાઓને પૂર્ણ કરતી નથી. સોલ્ડર કંટ્રોલર અને પિન કનેક્ટર સાથેનું બોર્ડ મને કોઈ રસ નથી. અને વધુ રસપ્રદ બોર્ડ ખર્ચાળ છે.

ડેવલપમેન્ટ બોર્ડ MILANDR LDM-HELPER-K1986BE1QI-FULL, © LDM સિસ્ટમ્સ

મિલેન્ડર કંપની એક અનન્ય કિંમત નીતિ અને માર્કેટિંગ ધરાવે છે. તેથી, કેટલાક માઇક્રોસિર્કિટના મફત નમૂનાઓ મેળવવાનું શક્ય છે, પરંતુ આ ફક્ત કાનૂની સંસ્થાઓ માટે જ ઉપલબ્ધ છે અને તે અમલદારશાહી શોધ સાથે સંકળાયેલ છે. સામાન્ય રીતે, ધાતુ-સિરામિક કેસમાં માઇક્રોકિરકિટ્સ શાબ્દિક અને અલંકારિક અર્થમાં સોનું છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોસ્કોમાં 1986BE1T નિયંત્રકની કિંમત 14 થી 24 હજાર રુબેલ્સ છે. 1645RU6U સ્ટેટિક મેમરી ચિપની કિંમત 15000 રુબેલ્સ છે. અને આ તમામ ઉત્પાદનો માટે કિંમત ક્રમ છે. પરિણામે, સરકારી આદેશો ધરાવતી વિશિષ્ટ સંશોધન સંસ્થાઓ પણ નાણાં બચાવે છે અને આવા ભાવોથી દૂર રહે છે. નાગરિક ઉપયોગ માટે પ્લાસ્ટિકના કેસમાં માઇક્રોસર્કિટ્સ નોંધપાત્ર રીતે સસ્તી છે, પરંતુ તે લોકપ્રિય સપ્લાયર્સ પાસેથી ઉપલબ્ધ નથી. આ ઉપરાંત, પ્લાસ્ટિકના કેસમાં માઇક્રોસર્કિટ્સની ગુણવત્તા, તે મને લાગે છે, "ગોલ્ડ" કરતા વધુ ખરાબ છે. ઉદાહરણ તરીકે, હું K1986BE1QI કંટ્રોલરને 128 MHz પર ફ્લેશ લેટન્સી પેરામીટર વધાર્યા વિના ચલાવી શક્યો નથી. તે જ સમયે, આ નિયંત્રકનું તાપમાન વધીને 40-50 સે. પરંતુ 1986BE1T ("ગોલ્ડ") કંટ્રોલર વધારાના સેટિંગ્સ વિના 128 MHz થી શરૂ થયું અને ઠંડુ રહ્યું. તે ખરેખર સારો છે.

"ગોલ્ડન" માઇક્રોકન્ટ્રોલર 1986BE1T, (c) મિલેન્ડર

હું નસીબદાર હતો કે પ્લાસ્ટિક કેસમાં માઇક્રોકન્ટ્રોલર હજી પણ LDM સિસ્ટમ્સમાંથી છૂટક પર ખરીદી શકાય છે, અને તમામ બોર્ડ ડાયાગ્રામ મુક્તપણે ઉપલબ્ધ છે. ખરાબ બાબત એ છે કે નિયંત્રકના ફોટામાં વેબસાઇટ પર તમે એક માર્કિંગ જોઈ શકો છો જે કહે છે કે આ 4 નું 2014ઠ્ઠું પુનરાવર્તન છે, એટલે કે. ખામીઓ સાથે. હું ઘણા સમયથી વિચારતો હતો કે ખરીદવું કે ન ખરીદવું. આ રીતે કેટલાય વર્ષો વીતી ગયા...

ડીબગ બોર્ડ બનાવવાનો વિચાર ક્યાંય અદૃશ્ય થયો નથી. ધીરે ધીરે, મેં બધી આવશ્યકતાઓ બનાવી અને તે બધાને એક બોર્ડ પર કેવી રીતે મૂકવું તે વિશે વિચાર્યું જેથી તે કોમ્પેક્ટ અને ખર્ચાળ ન હોય. તે જ સમયે, મેં ચાઇનીઝમાંથી ગુમ થયેલ ઘટકોનો ઓર્ડર આપ્યો. મને કોઈ ઉતાવળ નહોતી - મેં મારા માટે બધું કર્યું. ચાઇનીઝ સપ્લાયર્સ કુખ્યાત રીતે લુચ્ચા છે - મને જરૂરી બધું મેળવવા માટે મારે અલગ અલગ જગ્યાએથી એક જ વસ્તુનો ઓર્ડર આપવો પડ્યો. તદુપરાંત, કેટલીક મેમરી ચિપ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો - દેખીતી રીતે તૂટેલા ઉપકરણોમાંથી સોલ્ડર. આ પાછળથી મને ત્રાસ આપવા માટે પાછો આવ્યો.

માઇક્રોકન્ટ્રોલર મિલેન્ડર K1986BE1QI (એર) ખરીદવું એ સરળ કાર્ય નથી. સમાન ચિપ અને ડીપ સ્ટોરમાં, "ઓર્ડર કરવા માટેની વસ્તુઓ" વિભાગમાં, મને 1986 રુબેલ્સ માટે માત્ર K92BE740QI મળી, પરંતુ તે મને અનુકૂળ ન હતું. એકમાત્ર વિકલ્પ એ છે કે 2000 રુબેલ્સ માટે એલડીએમ-સિસ્ટમ્સમાંથી નોન-ફ્રેશ રિવિઝન ખરીદવું. મને બીજે ક્યાંય રિપ્લેસમેન્ટ મળ્યું ન હોવાથી, મેં મારી પાસે જે હતું તે ખરીદવાનું નક્કી કર્યું. મારા સુખદ આશ્ચર્ય માટે, તેઓએ મને ડિસેમ્બર 2018 માં ઉત્પાદિત એક તદ્દન નવું નિયંત્રક, પુનરાવર્તન 6+ (1820) વેચ્યું. પરંતુ સાઇટ પર હજી પણ જૂનો ફોટો છે, અને લખતી વખતે નિયંત્રક ઉપલબ્ધ નથી...

તકનીકી પેકેજીંગમાં માઇક્રોકન્ટ્રોલર K1986BE1QI (ઉડ્ડયન), (c) લેખક દ્વારા ફોટો

મારા ડીબગ બોર્ડની મુખ્ય તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ MDB1986 નીચેના

• બિલ્ટ-ઇન ડીબગર-પ્રોગ્રામર, J-Link અને CMSIS-DAP સાથે સુસંગત;
• સ્ટેટિક મેમરી 4Mbit (256k x 16, 10 ns);
• ફ્લેશ મેમરી ચિપ 64Mbit, Winbond 25Q64FVSIG;
• RTS અને CTS રેખાઓ સાથે RS-232 ઇન્ટરફેસ ટ્રાન્સસીવર;
• ઇથરનેટ, USB, CAN માટે ઇન્ટરફેસ અને કનેક્ટર્સ;
• MAX7 7221-સેગમેન્ટ ડિસ્પ્લે કંટ્રોલર;
• MKIO (MIL_STD_1553) અને ARINC429 સાથે કામ કરવા માટે પિન કનેક્ટર;
• ફોટોટ્રાન્સિસ્ટર એવરલાઇટ PT17-21C;
• પાંચ રંગીન એલઈડી, રીસેટ બટન અને બે વપરાશકર્તા બટનો;
• યુએસબી પોર્ટને પાવર સપ્લાય 5 વોલ્ટ છે;
• પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડના પરિમાણો 100 x 80, mm

મને STM-ડિસ્કવરી શ્રેણીના બોર્ડ ગમ્યા કારણ કે તેમની પાસે બિલ્ટ-ઇન પ્રોગ્રામર-ડીબગર - ST-લિંક છે. બ્રાન્ડેડ ST-Link માત્ર STMicroelectronics ના નિયંત્રકો સાથે કામ કરે છે, પરંતુ થોડા વર્ષો પહેલા ST-Link માં ફર્મવેરને અપડેટ કરવું અને SEGGER J-Link OB (ઓન-બોર્ડ) ડીબગર મેળવવું શક્ય બન્યું. કાયદેસર રીતે, માત્ર STMicroelectronics બોર્ડ સાથે આવા ડીબગરનો ઉપયોગ કરવા પર પ્રતિબંધ છે, પરંતુ હકીકતમાં સંભવિત મર્યાદિત નથી. આમ, J-Link OB ધરાવતાં, તમારી પાસે ડીબગીંગ બોર્ડ પર બિલ્ટ-ઇન પ્રોગ્રામર-ડીબગર હોઈ શકે છે. હું નોંધું છું કે LDM-Systems ઉત્પાદનો CP2102 (Usb2Uart) કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરે છે, જે ફક્ત ફ્લેશ કરી શકે છે.

STM32F103C8T6 માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ, વાસ્તવિક અને એટલા વાસ્તવિક નથી, (c) લેખક દ્વારા ફોટો

તેથી, મૂળ STM32F103C8T6 ખરીદવું જરૂરી હતું, કારણ કે માલિકીનું ફર્મવેર ક્લોન સાથે યોગ્ય રીતે કામ કરશે નહીં. મેં આ થીસીસ પર શંકા કરી અને ચાઇનીઝ કંપની CKS ના CS32F103C8T6 નિયંત્રકને અજમાવવાનું નક્કી કર્યું. મને નિયંત્રક વિશે કોઈ ફરિયાદ નથી, પરંતુ માલિકીનું ST-લિંક ફર્મવેર તેમાં કામ કરતું નથી. જે-લિંક આંશિક રીતે કામ કરે છે - યુએસબી ડિવાઇસ શોધી કાઢવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ પ્રોગ્રામરે તેના કાર્યો કર્યા ન હતા અને સતત યાદ અપાવ્યું હતું કે તે "ખામીયુક્ત" છે.

બિન-મૂળ નિયંત્રક પર ડીબગર ચલાવતી વખતે ભૂલ

હું આનાથી સંતુષ્ટ ન હતો અને પ્રથમ LED ને ઝબકાવવા માટે ફર્મવેર લખ્યો, અને પછી JTAG પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને IDCODE વિનંતીનો અમલ કર્યો. ST-Link પ્રોગ્રામર, જે મારી પાસે ડિસ્કવરી બોર્ડ પર હતું, અને ST-Link યુટિલિટી પ્રોગ્રામ કોઈપણ સમસ્યા વિના CS32F103C8T6 ફ્લેશ કરે છે. અંતે, મને ખાતરી થઈ કે મારું બોર્ડ કામ કરી રહ્યું છે. મારા આનંદ માટે, લક્ષ્ય નિયંત્રક K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) એ ખુશીથી TDO લાઇન દ્વારા તેનો IDCODE જારી કર્યો.

એન્કોડેડ IDCODE પ્રતિભાવ સાથે TDO સિગ્નલ લાઇનનો ઓસિલોગ્રામ, (c) લેખક દ્વારા ફોટો

તેથી ડીબગરને ડીબગ કરવા અને IDCODE તપાસવા માટે SWD પોર્ટ હાથમાં આવ્યું

ડીબગર સાથેનો વિકલ્પ હતો CMSIS-DAP (ડીબગ એક્સેસ પોર્ટ). એઆરએમ સ્ત્રોતોમાંથી પ્રોજેક્ટ બનાવવો એ સરળ કાર્ય નથી, મેં પ્રોજેક્ટ તેમાંથી લીધો X893, અને પછી મેં DAP42 નો પ્રયાસ કર્યો. કમનસીબે, Keil uVision થીજી ગયું અને તેમની સાથે કામ કરવા માંગતા ન હતા. પરિણામે, મેં ડીબગર ચિપને માલિકીની STM32F103C8T6 સાથે બદલી અને આ મુદ્દા પર ક્યારેય પાછો ફર્યો નથી.

બિલ્ટ-ઇન ડીબગર J-Link STLink V2 નું સફળ ઓપરેશન

જ્યારે ભાવિ વિકાસ બોર્ડના તમામ મુખ્ય ઘટકો ઉપલબ્ધ હતા, ત્યારે હું Eagle CAD માં ગયો અને શોધ્યું કે તેઓ એલિમેન્ટ લાઇબ્રેરીમાં નથી. ત્યાં જવા માટે ક્યાંય નહોતું - મારે તેમને જાતે દોરવાનું હતું. તે જ સમયે, મેં મેમરી માટે માઉન્ટિંગ સ્પોટ્સ, ઇથરનેટ માટે હેનરન કનેક્ટર અને રેઝિસ્ટર અને કેપેસિટર્સ માટે ફ્રેમ ઉમેર્યા. પ્રોજેક્ટ ફાઇલ અને ઘટક લાઇબ્રેરી મળી શકે છે મારા GitHub પર.

MDB1986 ડેવલપમેન્ટ બોર્ડની યોજનાકીય રેખાકૃતિ

બોર્ડ યુએસબી પોર્ટમાંથી મેળવેલ 5 વોલ્ટ ડીસી સ્ત્રોત દ્વારા સંચાલિત છે. બોર્ડ પર કુલ બે USB Type-B પોર્ટ છે. એક પ્રોગ્રામર માટે છે, બીજો K1986BE1QI નિયંત્રક માટે છે. બોર્ડ આમાંથી કોઈપણ સ્ત્રોતમાંથી અથવા બંને એકસાથે કામ કરી શકે છે. સર્કિટ D2 અને D3 (SS24) માં, સ્કૉટકી ડાયોડ્સનો ઉપયોગ કરીને સરળ લોડ નિયમન અને પાવર લાઇન સંરક્ષણ લાગુ કરવામાં આવે છે. આકૃતિમાં પણ તમે 1 એમએ પર સ્વ-પુનઃસ્થાપિત ફ્યુઝ F2 અને F500 જોઈ શકો છો. USB પોર્ટની સિગ્નલ રેખાઓ USBLC6-2SC6 ડાયોડ એસેમ્બલી દ્વારા સુરક્ષિત છે.

ST-Link ડીબગર-પ્રોગ્રામર સર્કિટ ઘણા લોકો માટે જાણીતું છે; તે STM32-ડિસ્કવરી બોર્ડ અને અન્ય સ્ત્રોતો માટેના દસ્તાવેજોમાં મળી શકે છે. ST-Link/J-Link-OB/DAP ક્લોન (વૈકલ્પિક) ના પ્રારંભિક ફર્મવેર માટે, મેં SWDIO (PA13), SWCLK (PA14), GND રેખાઓ લાવી છે. ઘણા લોકો ફર્મવેર માટે UART નો ઉપયોગ કરે છે અને તેમને BOOT જમ્પર્સ ખેંચવાની ફરજ પાડવામાં આવે છે. પરંતુ મને SWD વધુ અનુકૂળ લાગે છે, અને આ પ્રોટોકોલ ડીબગીંગ માટે પરવાનગી આપે છે.

બોર્ડના લગભગ તમામ ઘટકો 3.3 વોલ્ટ દ્વારા સંચાલિત છે, જે AMS1117-3.3 વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરમાંથી આવે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ અને વર્તમાન વધારાને દબાવવા માટે, કેપેસિટરમાંથી એલસી ફિલ્ટર અને BLM31PG શ્રેણીના ચોકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

અલગથી, તે MAX7 7221-સેગમેન્ટ ડિસ્પ્લે ડ્રાઇવરનો ઉલ્લેખ કરવા યોગ્ય છે. સ્પષ્ટીકરણ મુજબ, ભલામણ કરેલ પાવર સપ્લાય 4 થી 5.5 વોલ્ટનો છે, અને ઉચ્ચ સિગ્નલ સ્તર (લોજીકલ એક) ઓછામાં ઓછું 3.5V (0.7 x VCC) છે, જેમાં 5V સપ્લાય છે. K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) નિયંત્રક માટે, લોજિકલ એકમનું આઉટપુટ 2.8 થી 3.3V સુધીના વોલ્ટેજને અનુરૂપ છે. દેખીતી રીતે સિગ્નલ સ્તરો વચ્ચે મેળ ખાતી નથી જે સામાન્ય કામગીરીમાં દખલ કરી શકે છે. મેં MAX7221 ને 4V પર પાવર કરવાનું નક્કી કર્યું અને સિગ્નલ સ્તરને 2.8V (0.7 x 4 = 2.8) સુધી ઘટાડ્યું. આ કરવા માટે, ડાયોડ D4 (RS1A અથવા FR103) ડ્રાઇવર પાવર સર્કિટમાં શ્રેણીમાં સ્થાપિત થયેલ છે. કુલ વોલ્ટેજ ડ્રોપ 0.9V છે (Schottky ડાયોડ 0.3V અને ડાયોડ 0.6V), અને બધું કામ કરે છે.

K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) માઇક્રોકન્ટ્રોલરના મોટાભાગના પોર્ટ 5V સુધીના સિગ્નલો સાથે સુસંગત છે. તેથી, MCP2551 CAN ટ્રાન્સસીવરનો ઉપયોગ કરવામાં કોઈ સમસ્યા નથી, જે 5V પર પણ કાર્ય કરે છે. આકૃતિમાં MAX232 ચિપને RS-3232 ટ્રાન્સસીવર તરીકે દર્શાવવામાં આવી છે, પરંતુ હકીકતમાં મેં ટેક્સાસ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સમાંથી SN65C3232D નો ઉપયોગ કર્યો છે, કારણ કે તે 3.3V થી કાર્ય કરે છે અને 1Mbit/s સુધીની ઝડપ પૂરી પાડે છે.

બોર્ડમાં 4 ક્વાર્ટઝ રેઝોનેટર છે - એક ડીબગર (8 MHz) માટે અને ત્રણ લક્ષ્ય માઇક્રોકન્ટ્રોલર K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) માટે 32.768 kHz, 16 MHz, 25 MHz રેટિંગ સાથે. આ જરૂરી ઘટકો છે, કારણ કે બિલ્ટ-ઇન RC ઓસિલેટરના પરિમાણો 6 થી 10 MHz ની વિશાળ શ્રેણીમાં છે. બિલ્ટ-ઇન ઇથરનેટ નિયંત્રકના સંચાલન માટે 25 MHz ની આવર્તન જરૂરી છે. કેટલાક કારણોસર, મિલાન્દ્રાની વેબસાઇટ (કદાચ ભૂલથી) જણાવે છે કે પ્લાસ્ટિક કેસમાં ઇથરનેટ નથી. પરંતુ અમે સ્પષ્ટીકરણો અને તથ્યો પર આધાર રાખીશું.

મારું પોતાનું ડેવલપમેન્ટ બોર્ડ બનાવવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પ્રોત્સાહન એ બાહ્ય સિસ્ટમ બસ EBC (બાહ્ય બસ નિયંત્રક) સાથે કામ કરવાની તક હતી, જે આવશ્યકપણે એક સમાંતર બંદર છે. K1986BE1QI માઇક્રોકન્ટ્રોલર (એરક્રાફ્ટ) તમને એક્સટર્નલ મેમરી ચિપ્સ અને પેરિફેરલ ડિવાઈસ સાથે કનેક્ટ કરવા અને કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ADCs, FPGAs વગેરે. બાહ્ય સિસ્ટમ બસની ક્ષમતાઓ ખૂબ મોટી છે - તમે 8-બીટ, 16-બીટ અને 32-બીટ સ્ટેટિક રેમ, રોમ અને NAND ફ્લેશ સાથે કામ કરી શકો છો. 32-બીટ ડેટા વાંચવા/લખવા માટે, નિયંત્રક આપમેળે 2-બીટ ચિપ્સ માટે 16 અનુરૂપ કામગીરી અને 8-બીટ ચિપ્સ માટે 4 કામગીરી કરી શકે છે. દેખીતી રીતે, 32-બીટ I/O ઓપરેશન 32-બીટ ડેટા બસ સાથે સૌથી ઝડપથી પૂર્ણ થશે. ગેરફાયદામાં પ્રોગ્રામને 32-બીટ ડેટા સાથે ચલાવવાની જરૂરિયાતનો સમાવેશ થાય છે, અને બોર્ડે 32 ટ્રેક મૂકવો પડશે.

સ્ટેટિક રેમ ચિપ્સ, વપરાયેલ (અનુમાન કરો કે કઈ ખામીયુક્ત છે)

16-બીટ મેમરી ચિપ્સનો ઉપયોગ કરવો એ સંતુલિત ઉકેલ છે. મારી પાસે ઇન્ટિગ્રેટેડ સિલિકોન સોલ્યુશન્સ ઇન્ક. ચિપ્સ સ્ટોકમાં છે. (ISSI IS61LV25616AL, 16 x 256k, 10 ns, 3.3V). અલબત્ત, મિલેન્ડર કંપની પાસે તેની પોતાની સ્ટેટિક મેમરી ચિપ્સ છે શ્રેણી 1645RU, પરંતુ તેઓ ખૂબ ખર્ચાળ અને અનુપલબ્ધ છે. વિકલ્પ તરીકે, પિન-સુસંગત Samsung K6R4016V1D છે. અગાઉ મેં ઉલ્લેખ કર્યો હતો કે માઇક્રોસર્કિટ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો અને મેં શરૂઆતમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલી નકલ 15મી ડેટા લાઇનમાં નિષ્ફળતા અને અસ્તવ્યસ્ત મૂલ્યો આપે છે. હાર્ડવેરની ભૂલો શોધવામાં ઘણા દિવસો લાગ્યા, અને જ્યારે મેં ક્ષતિગ્રસ્ત ચિપને કાર્યકારી ચીપથી બદલ્યું ત્યારે સંતોષની લાગણી વધુ. ભલે તે બની શકે, બાહ્ય મેમરી સાથે કામ કરવાની ઝડપ ઇચ્છિત થવા માટે ઘણું છોડી દે છે.

બાહ્ય બસ અને સ્ટેન્ડઅલોન મોડK1986BE1QI માઇક્રોકન્ટ્રોલર (એરક્રાફ્ટ) પાસે એક અનન્ય સ્ટેન્ડઅલોન મોડ છે, જે ઇથરનેટ અને MKIO નિયંત્રકો (MIL_STD_1553) ને બાહ્ય બસ દ્વારા સીધા બાહ્ય ઍક્સેસ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં કોર રીસેટ સ્થિતિમાં છે, એટલે કે. વપરાયેલ નથી. આ મોડ પ્રોસેસર્સ અને FPGA માટે અનુકૂળ છે કે જેની પાસે ઈથરનેટ અને/અથવા MKIO નથી.
કનેક્શન ડાયાગ્રામ નીચે મુજબ છે:

• ડેટા બસ MCU(D0-D15) => SRAM(I/O0-I/O15),
• એડ્રેસ બસ MCU(A1-A18) => SRAM(A0-A17),
• નિયંત્રણ MCU(nWR,nRD,PortC2) => SRAM (WE,OE,CE),
• SRAM(UB,LB) રેઝિસ્ટર દ્વારા જોડાયેલ અથવા જમીન પર ખેંચાય છે.

CE લાઇન રેઝિસ્ટર દ્વારા પાવર સપ્લાય સાથે જોડાયેલ છે; MCU બાઇટ (BE0-BE3) ના નમૂના લેવા માટેની પિનનો ઉપયોગ થતો નથી. સ્પોઇલર હેઠળ, હું બંદરો અને બાહ્ય બસ નિયંત્રકને પ્રારંભ કરવા માટે કોડ પ્રદાન કરું છું.

બંદરો અને EBC નિયંત્રક (બાહ્ય બસ નિયંત્રક) શરૂ કરી રહ્યા છીએ

void SRAM_Init (void)
{
	EBC_InitTypeDef          EBC_InitStruct = { 0 };
	EBC_MemRegionInitTypeDef EBC_MemRegionInitStruct = { 0 };
	PORT_InitTypeDef         initStruct = { 0 };

	RST_CLK_PCLKcmd (RST_CLK_PCLK_EBC, ENABLE);

	PORT_StructInit (&initStruct);
	//--------------------------------------------//
	// DATA PA0..PA15 (D0..D15)                   //
	//--------------------------------------------//
	initStruct.PORT_MODE      = PORT_MODE_DIGITAL;
	initStruct.PORT_PD_SHM    = PORT_PD_SHM_ON;
	initStruct.PORT_SPEED     = PORT_SPEED_FAST;
	initStruct.PORT_FUNC      = PORT_FUNC_MAIN;
	initStruct.PORT_Pin       = PORT_Pin_All;
	PORT_Init (MDR_PORTA, &initStruct);	
	//--------------------------------------------//
	// Address PF3-PF15 (A0..A12), A0 - not used. //
	//--------------------------------------------//
	initStruct.PORT_FUNC      = PORT_FUNC_ALTER;
	initStruct.PORT_Pin       = PORT_Pin_4  | PORT_Pin_5  |
	                            PORT_Pin_6  | PORT_Pin_7  |
	                            PORT_Pin_8  | PORT_Pin_9  |
								PORT_Pin_10 | PORT_Pin_11 |
	                            PORT_Pin_12 | PORT_Pin_13 |
								PORT_Pin_14 | PORT_Pin_15;
	PORT_Init (MDR_PORTF, &initStruct);	
	//--------------------------------------------//
	// Address PD3..PD0 (A13..A16)                //
	//--------------------------------------------//
	initStruct.PORT_FUNC      = PORT_FUNC_OVERRID;
	initStruct.PORT_Pin       = PORT_Pin_0 | PORT_Pin_1 |
	                            PORT_Pin_2 | PORT_Pin_3;
	PORT_Init (MDR_PORTD, &initStruct);	
	//--------------------------------------------//
	// Address PE3, PE4 (A17, A18)                //
	//--------------------------------------------//
	initStruct.PORT_FUNC      = PORT_FUNC_ALTER;
	initStruct.PORT_Pin       = PORT_Pin_3 | PORT_Pin_4;
	PORT_Init (MDR_PORTE, &initStruct);	
	//--------------------------------------------//
	// Control PC0,PC1 (nWE,nOE)                  //
	//--------------------------------------------//
	initStruct.PORT_FUNC      = PORT_FUNC_MAIN;
	initStruct.PORT_Pin       = PORT_Pin_0 | PORT_Pin_1;
	PORT_Init (MDR_PORTC, &initStruct);	
	//--------------------------------------------//
	// Control PC2 (nCE)                          //
	//--------------------------------------------//
	initStruct.PORT_PD        = PORT_PD_DRIVER;
	initStruct.PORT_OE        = PORT_OE_OUT;
	initStruct.PORT_FUNC      = PORT_FUNC_PORT;
	initStruct.PORT_Pin       = MDB_SRAM_CE;
	PORT_Init (MDR_PORTC, &initStruct);	

	//--------------------------------------------//
	// Initialize EBC controler                   //
	//--------------------------------------------//
	EBC_DeInit();
	EBC_StructInit(&EBC_InitStruct);
	EBC_InitStruct.EBC_Mode             = EBC_MODE_RAM;
	EBC_InitStruct.EBC_WaitState        = EBC_WAIT_STATE_3HCLK;
	EBC_InitStruct.EBC_DataAlignment    = EBC_EBC_DATA_ALIGNMENT_16;
	EBC_Init(&EBC_InitStruct);
	
	EBC_MemRegionStructInit(&EBC_MemRegionInitStruct);
	EBC_MemRegionInitStruct.WS_Active   = 2;
	EBC_MemRegionInitStruct.WS_Setup    = EBC_WS_SETUP_CYCLE_1HCLK;
	EBC_MemRegionInitStruct.WS_Hold     = EBC_WS_HOLD_CYCLE_1HCLK;
	EBC_MemRegionInitStruct.Enable_Tune = ENABLE;
	EBC_MemRegionInit (&EBC_MemRegionInitStruct, EBC_MEM_REGION_60000000);
	EBC_MemRegionCMD(EBC_MEM_REGION_60000000, ENABLE);

	// Turn ON RAM (nCE)
	PORT_ResetBits (MDR_PORTC, MDB_SRAM_CE);
}

LQFP-144 પેકેજમાં માઇક્રોકન્ટ્રોલર અને TSOP-44 પેકેજમાં મેમરીમાં ઘણી બધી સંકળાયેલ પિન છે અને પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ પર ઘણી જગ્યા લે છે. અર્થશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં ઑપ્ટિમાઇઝેશન સમસ્યાઓ ઉકેલવાનો અનુભવ હોવાથી, તે મારા માટે સ્પષ્ટ હતું કે આ માઇક્રોસર્કિટ્સને પહેલા બોર્ડ પર મૂકવું જરૂરી હતું. વિવિધ સ્ત્રોતોમાં મને પ્રશંસનીય સમીક્ષાઓ મળી છે CAD ટોપોઆર (ટોપોલોજિકલ રાઉટર). મેં ટ્રાયલ વર્ઝન ડાઉનલોડ કર્યું અને મેં લગભગ તમામ ઘટકોને દૂર કર્યા પછી જ ત્યાં Eagle CAD માંથી મારા પ્રોજેક્ટની નિકાસ કરી શક્યો. કમનસીબે, TopoR પ્રોગ્રામે મને બોર્ડ પર 10 તત્વો પણ મૂકવામાં મદદ કરી નથી. પ્રથમ, બધા ઘટકો એક ખૂણામાં મૂકવામાં આવ્યા હતા, અને પછી ધાર સાથે ગોઠવાયેલા હતા. હું આ વિકલ્પથી સંતુષ્ટ ન હતો, અને લાંબા સમય સુધી મેં પરિચિત ઇગલ CAD વાતાવરણમાં બોર્ડને જાતે શોધી કાઢ્યું.

પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડનું મહત્વનું તત્વ સિલ્ક-સ્ક્રીન પ્રિન્ટિંગ છે. ડેવલપમેન્ટ બોર્ડમાં માત્ર ઈલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે જ લેબલ જ ન હોવા જોઈએ, પરંતુ તમામ કનેક્ટર્સ પર પણ લેબલ હોવા જોઈએ. બોર્ડની પાછળ મેં કંટ્રોલર પોર્ટ (મુખ્ય, વૈકલ્પિક, ઓવરરાઇડ, વાસ્તવિક) ના કાર્યો સાથે કોષ્ટકો મૂક્યા. મેં જાણીતી PCBWay ઑફિસમાંથી ચીનમાં પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડના ઉત્પાદનનો ઓર્ડર આપ્યો. હું તેની પ્રશંસા નહીં કરું કારણ કે ગુણવત્તા સારી છે. તેઓ વધુ સારી રીતે કરી શકે છે, કડક સહનશીલતા સાથે, પરંતુ ફી માટે.

ઉત્પાદિત MDB1986 પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ, (c) લેખક દ્વારા ફોટો

મારે 40-વોટ સોલ્ડરિંગ આયર્ન અને POS-61 સોલ્ડર વડે "મારા ઘૂંટણ પર" ઘટકોને સોલ્ડર કરવું પડ્યું, કારણ કે હું ભાગ્યે જ વર્ષમાં 1-2 વખત સોલ્ડર કરું છું, અને સોલ્ડરિંગ પેસ્ટ સુકાઈ ગઈ હતી. મારે ચાઇનીઝ CS32F103 નિયંત્રકને મૂળ STM32F103 માં બદલવું પડ્યું, અને પછી મેમરીને પણ બદલવી પડી. સામાન્ય રીતે, હવે હું પરિણામથી સંપૂર્ણપણે સંતુષ્ટ છું, જો કે મેં હજી સુધી RS-232 અને CAN ની કામગીરી તપાસી નથી.

MDB1986 ડીબગ બોર્ડ કાર્યરત છે - તે ચમકે છે અને ગરમ થાય છે, (c) લેખક દ્વારા ફોટો

મિલાન્દ્રા વેબસાઇટ પર તમે પર્યાપ્ત શોધી શકો છો શીખવા નિયંત્રકો માટે શૈક્ષણિક સામગ્રી શ્રેણી 1986BE9 (Cortex-M3 કોર), પરંતુ K1986BE1QI (ઉડ્ડયન) માઇક્રોકન્ટ્રોલર માટે મને ત્યાં કંઈપણ દેખાતું નથી. ત્યાં પ્રકાશિત યુનિવર્સિટીઓ માટેની સામગ્રી, માર્ગદર્શિકા અને પ્રયોગશાળાના કાર્યને જોયા પછી, મને આનંદ છે કે કર્મચારીઓને રશિયન નિયંત્રકો સાથે કામ કરવા માટે સમગ્ર દેશમાં તાલીમ આપવામાં આવી રહી છે. મોટાભાગની તાલીમ સામગ્રી I/O પોર્ટ, ટાઈમર, ADC, DAC, SPI, UART સાથે કામ કરવા માટે તૈયાર કરે છે. વિવિધ IDE વિકાસ વાતાવરણનો ઉપયોગ થાય છે (Keil, IAR, CodeMaster). ક્યાંક તેઓ CMSIS રજિસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને પ્રોગ્રામ કરે છે, અને ક્યાંક તેઓ MDR લાઇબ્રેરીનો ઉપયોગ કરે છે. સંસાધનનો ઉલ્લેખ કરવો આવશ્યક છે મિલેન્ડર શરૂ કરો, જેમાં પ્રેક્ટિસ કરતા પ્રોગ્રામરોના ઘણા લેખો છે. અને, અલબત્ત, આપણે ભૂલી ન જવું જોઈએ મિલાન્દ્રા ફોરમ.

મિલાન્દ્રા વિશે વિચાર્યુંરશિયામાં માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સનો વિકાસ થઈ રહ્યો છે, અને મિલેન્ડર કંપની આ પ્રક્રિયામાં અગ્રણી ભૂમિકા ભજવે છે. નવા રસપ્રદ માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ દેખાઈ રહ્યા છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્પેસવાયર અને MKIO ઈન્ટરફેસ સાથે 1986BE81T અને Elektrosila (1986BE1ની જેમ જ અને, સંભવતઃ, સમાન સમસ્યાઓ સાથે), વગેરે. પરંતુ સામાન્ય વિદ્યાર્થીઓ, શિક્ષકો અને સિવિલ એન્જિનિયરો આવા માઇક્રોસર્કિટ ખરીદી શકતા નથી. આનો અર્થ એ છે કે એન્જિનિયરિંગ સમુદાય આ ચિપ સાથેની ભૂલો અને સમસ્યાઓને ઝડપથી ઓળખી શકશે નહીં. મને લાગે છે કે સૌપ્રથમ પ્લાસ્ટિકના કેસમાં માઇક્રોકિરકિટ્સનું ઉત્પાદન કરવું જરૂરી છે, તેને તમામ રસ ધરાવતા પક્ષોને વિતરિત કરવું અને નિષ્ણાતો દ્વારા મંજૂરી (લેટિન એપ્રોબેટીઓ - મંજૂરી, માન્યતા) પછી, તેઓ મેટલ-સિરામિક કેસમાં પુનરાવર્તન તૈયાર કરી શકે છે. તમામ ભયંકર પરિબળોથી રક્ષણ. હું આશા રાખું છું કે નજીકના ભવિષ્યમાં અમે બધા પ્રદર્શનોમાં જાહેર કરાયેલા નવા પ્રોજેક્ટ્સથી ખુશ થઈશું.
મેં વિકસાવેલ ડીબગ બોર્ડ શૈક્ષણિક પ્રક્રિયામાં કોઈપણ દ્વારા પુનરાવર્તિત, સંશોધિત અને ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. સૌ પ્રથમ, મેં મારા માટે બોર્ડ બનાવ્યું, પરંતુ તે એટલું સારું બન્યું કે મેં દરેક સાથે શેર કરવાનું નક્કી કર્યું.

K1986BE1QI (એર) એ અનન્ય ઇન્ટરફેસ સાથે ખૂબ જ રસપ્રદ નિયંત્રક છે જેનો ઉપયોગ વિદ્યાર્થીઓને શીખવવા માટે યુનિવર્સિટીઓમાં થઈ શકે છે. મને લાગે છે કે નિયંત્રકમાં ઓળખાયેલી ભૂલોને સુધાર્યા પછી અને પ્રમાણપત્ર પરીક્ષણો પાસ કર્યા પછી, નિયંત્રક શબ્દના સાચા અર્થમાં ઉડી જશે!

સોર્સ: www.habr.com