The design and implementaton of programmable CPLD based smart microcontroller education set

Yıl 2015, Cilt: 19 Sayı: 2, 123 - 133, 01.08.2015

Selim Bakırcılar , Ahmet Özcerit

https://doi.org/10.16984/saufenbilder.53719

Cited By: 2

Öz

In this article, unlike traditional microcontroller training kit, a microcontroller experiment set is implemented to be easier to use, efficient, time-saving and low probability of failure. By focusing on the problem of traditional educational set, we have designed an analog switch matrix card that can perform the equivalent operation. This card provides the necessary connections between microcontroller and the modules of the development kit. Analog matrix board are implemented by using integrated analog switches. The analog switches in the analog matrix board is controlled by a CPLD with a high I/O pin count. The configuration code of the CPLD is written in VHDL and it is programmed via parallel port interface on a PC. An 8051-based microcontroller motherboard, which can be programmed via USB 2.0, has been designed for microcontroller experiments. The CPLD on the switch matrix and on-board microcontroller are programmed using their programming tools independently.

Anahtar Kelimeler

8051, experimental set, CPLD, vhdl, analog switch

Programlanabilir CPLD tabanlı akıllı mikrodenetleyici eğitim seti tasarımı ve uygulaması

Öz

Bu makalede geleneksel mikrodenetleyici eğitim setlerinin aksine, kullanım açısından daha kolay, verimli, zaman kazandıran ve arızalanma olasılığı düşük bir mikrodenetleyicili eğitim seti tasarımı gerçeklenmiştir. Geleneksel eğitim setlerindeki sorunu oluşturan nokta üzerinde yoğunlaşılmış ve problemin çözümü noktasında muadil işlemi gerçekleştirebilecek bir analog anahtar matris kartı tasarlanmıştır. Bu kart kendisine bağlanan deney modülleri ile mikrodenetleyici geliştirme kiti arasındaki gerekli ayarları sağlamaktadır. Analog matris kartı analog anahtar entegreleri kullanılarak tasarlanmıştır. Bu kartın içerisinde barındırdığı analog anahtar entegrelerinin kontrolü için giriş-çıkış pin sayısı yüksek bir CPLD kullanılmıştır.CPLD için gerekli yazılımlar VHDL yazılmıştır ve CPLD, PC ile paralel port aracılığıyla programlanmaktadır. Mikrodenetleyici deneyleri için USB 2.0 üzerinden programlanabilen 8051 tabanlı bir mikrodenetleyicili ana kart tasarımı yapılmıştır. Anahtar matrisi üzerindeki CPLD ve anakart üzerindeki mikrodenetleyici bağımsız konfigürasyon yazılımları kullanılarak programlanmaktadırlar.

Anahtar Kelimeler

8051, deney seti, CPLD, vhdl, analog anahtar

Kaynakça

• Özcerit, A.T., Bayılmış, C., Çakıroğlu, M., 8051 Mikrodenetleyici Uygulamaları, Papatya Yayıncılık, Nisan 2011
• Mc CALLA T., (1992): “Digital Logic And Computer Design”, Maxmillan Publishing Company
• Tredennick N., (1987): “Microprocessor Logic Design”, Digital Press
• http://www.atmel.com/Images/doc4136.pdf (AT89 C5131 8-bit Flash Microcontroller With Full Speed Usb Device Datasheet)
• http://www.atmel.com/Images/doc4287.pdf. (AT89C5131 USB Bootloader)
• http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ts5a3359.p df. (TS5A3359 Analog Switch Device Datasheet)
• http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcf8574.p df. (PCF8574 Remote 8-BIT I/O Expander For I^2C Bus)
• http://ww1.microchip.com/downloads/en/de vicedoc/21952b.pdf.(MCP23017 16-Bit I/O Expander with Serial Interface)
• http://www.nxp.com/documents/data_sheet/ PCF8583.pdf. (PCF8583 Clock and calendar with 240 x 8-bit RAM)
• http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral /CAT24C02-D.PDF.(1-Kb CMOS Serial EEPROM)
• http://astro.temple.edu/~cvecchio/PCF8591 _6.pdf.(8-bit A/D and D/A converter Device)