Микросхемы шины обмена данными

В бытовой техники применяют два способа хранения прошивки, первый это хранение в микросхеме ПЗУ и второй способ это хранение в процессоре, под прошивкой в данном случае мы понимаем конфигурационные данные (см. урок 1). Варианты исполнения микросхем памяти, встречающихся в бытовой технике всего два DIP и SOP, и отличаются они друг от друга только размерами

Микросхемы шины обмена данными

DIP (англ. dual in-line package) — тип корпуса микросхем, прямоугольной формы и имеющее два ряда выводов (от 8 до 40) по длинным сторонам. Нумерация выводов идет против часовой стрелки начиная с левого верхнего, считается более старым корпусом по сравнению с SOP.
SOP (англ. Small-Outline Package) — тип корпуса микросхем, предназначенный для поверхностного монтажа, занимает на 40-50% меньше площади на плате и меньше по высоте.

Микросхемы шины обмена данными

ПЗУ (Постоянное запоминающее устройство или EEPROM) один из вариантов памяти, применяемый для хранения config или хранения временных переменных, по сути это флешка на которой храниться программа для СМА. В основном встречаются микросхемы серии 24cxx (где xx объем памяти, чаще всего 64, то есть 8192 ячейки памяти, запомните это число, оно будет упомянуто далее), данные микросхемы работают по протоколу I2С.

Шины обмена данными

Микросхемы шины обмена данными

I2C — шина для соединения различных интегральных устройств, с помощью двух проводов SDА (D — данные) и SCL (C — такт). Каждое подключенное устройство к данной шине Master (формирует такт и данные) или SLAVE (ведомое устройство). Напряжение в данной шине может быть либо 5V либо 3.3V. Данная технология была разработана компанией Philips еще в 80-х годах, но активно применяется и по сей день. У неё есть очень много плюсов (простота, понятность и т. д.), но и есть много минусов, о которых мы возможно поговорим более детально в расширенном курсе (Уровень 2). Кроме данной шины активно применяются в бытовой технике еще и SPI

Микросхемы шины обмена данными

SPI – шина с последовательным синхронным стандартом передачи данных в режиме дуплекса (двухсторонней). В отличие от I2C длина пакета данных не ограниченна 8 битами, более высокая пропускная способность, тут уже есть.
MOSI выход master (ведущий), вход slave (ведомый),
MISO вход master (ведущий), выход slave (ведомый).
SCLK (англ. Serial Clock) последовательный тактовый сигнал.
SS или CS (англ. Slave Select, Chip Select).— выбор микросхемы, выбор ведомого
Из минусов, отсутствие возможности ведомым управлять данными, контролировать их получение и наличие 4 выводов, по сравнению с двумя на I2C.

Программаторы, переходники и адапторы

Существует великое множество различных программаторов для различных типов микросхем и микроконтроллеров, но покупать их все нет необходимости, да и стоит отметить, что универсального решения Вы тоже не найдете, но за большие деньги можно поискать программатор, поддерживающий наибольшее число микросхем, но все он, всё равно, поддерживать не будет, поэтому будем искать дешевые и перекрывающие наибольшую потребность, но сначала давайте определимся, что мы будем называть программатором.
Программатор — устройство, позволяющее соединить компьютер или интерфейс пользователя (смартфон, планшет) с микросхемой памяти или микроконтроллером, для обмена данными. Тут может возникнуть много споров, так как часть подобных устройств называется отладочная плата, а другая часть вообще провод с набором деталей, но мы осознанно упростили этот момент, для более легкого усвоения материала.
Программаторы бывают для параллельного и внутрисхемного программирования (записи\чтения). Где параллельно считается соединение программатора с микросхемой / микроконтроллером, когда он находиться вне электронной платы (выпаян), а внутрисхемно — это когда выводы программатора припаиваются прямо к модулю.
Очень многие производители бытовой техники снабжают свои сервисные центры программаторами для своей продукции, но они очень узкие, но по функционалу, возможностям и удобству они очень часто превосходят свои аналоги, хоть и умеет работать только с определенным брендом.

Микросхемы шины обмена данными

Одна из наиболее частых проблем у начинающих это SOP корпус микросхем, которые не подходят напрямую ни в один из программаторов, которые имеют колодку с нулевым усилием на DIP корпус и тут есть два решения.
Переходник SOP – устройство позволяющее быстро и просто зажать SOP микросхему для параллельного программирования. Как правило, встречается для корпусов SOP-8 (8 ножек) или SOP-16.

Видео:С чего начать ремонт ЭБУ: Типы шин данных, CANСкачать

С чего начать ремонт ЭБУ: Типы шин данных,  CAN

Передача данных без проблем: модемы и приемопередатчики от ON Semiconductor

Общая безопасность систем передачи данных зависит от многих факторов, к которым относятся физическая надежность приемопередающих устройств и возможность их резервирования/вывода из сети в случае поломки; надежность канала передачи данных; помехозащищенность на уровне используемых типов модуляции/демодуляции сигнала и ряд других факторов.

В данной статье будет рассмотрено несколько новейших микросхем компании ON Semiconductor (таблица 1), предназначенных для использования в различных сетях передачи данных.

Таблица 1. Список рассмотренных микросхем

Тип микросхемыНазначениеСтандарт обмена данными
NCN49597PLC-модемS-FSK модуляция Сетка частот CENELEC A-D
NCN49599PLC-модем с Phy-интерфейсом
NCV7471LIN/CAN-приемопередатчикLIN, CAN
NCN5120KNX-приемопередатчик для витой парыKNX

Видео:MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPIСкачать

MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPI

Описание используемых стандартов передачи данных

S-FSK-модуляция. Сетка частот CENELEC A-D

S-FSK-модуляция (spread frequency shift keying, частотная манипуляция с расширением спектра) определена стандартом IEC 61334-5-1 и является усовершенствованным вариантом частотной манипуляции (FSK). При FSK-модуляции значения 0 и 1 передаются определенными частотами (как правило, синусоидального) сигнала с постоянной амплитудой. Частотная манипуляция обеспечивает большую помехозащищенность, чем амплитудная модуляция, поскольку сигнал помехи оказывает наибольшее воздействие на амплитуду сигнала, а не на его частоту.

Основное отличие между FSK и S-FSK заключается в том, что при S-FSK-модуляции разнос частот, кодирующих 0 и 1 (F0 и F1) информационной последовательности, существенно больше, чем при модуляции FSK, и составляет 10 кГц, причем это значение не зависит от скорости передачи данных. Больший разнос частот позволяет увеличить помехоустойчивость при наличии узкополосных помех и сохранить простоту реализации метода.

В стандарте IEC 61334-5-1 не регламентируются значения частот F0 и F1, которые выбираются в соответствии с рекомендациями CENELEC в зависимости от используемой полосы частот. Кроме того, в стандарте IEC 61334-5-1 приведены спецификации физического (PHY) уровня и канального подуровня MAC (Media Access Control) для PLC-систем с S-FSK-модуляцией.

Сетка частот CENELEC, принятая Европейским комитетом по электротехнической стандартизации (European Committee for Electrotechnical Standardization), регулирует низкочастотную передачу данных в диапазоне 0…500 кГц и разбита на четыре полосы (A-D), которые описаны в таблице 2.

Таблица 2. Сетка частот Cenelec

СеткаДиапазон частот, кГцНазначение
Cenelec A0…95Исключительно для поставщиков электроэнергии
Cenelec B95…125Открыты для использования любыми приложениями
Cenelec C125…140
Cenelec D140…148

Для сеток Cenelec A, B, D уровень протокола определяется стандартами или патентами. Для сетки Cenelec C определен доступ по стандарту CSMA (Carrier Sense Multiple Access, Множественный доступ с контролем несущей).

Читайте также: При коротком замыкании шины can

Шина CAN

Шина CAN (Controller Area Network) была предложена Робертом Бошем (Robert Bosch) в 80-х годах для автомобильной промышленности, затем стандартизована ISO (ISO 11898) и SAE (Society of Automotive Engineers). В настоящее время большинство европейских автомобильных концернов (например, Audi, BMW, Renault, Saab, Volvo, Volkswagen) используют ее в системах безопасности, обеспечения комфорта и управления движением. В Европе вводится единый интерфейс для систем компьютерной диагностики автомобиля, который разрабатывается на базе шины CAN. В ближайшее время в каждом автомобиле европейского производства будет хотя бы один узел, поддерживающий этот интерфейс.

CAN представляет собой асинхронную последовательную шину, использующую в качестве среды передачи обычную витую пару проводов. При скорости передачи 1 Мбит/с длина шины может достигать 30 м. Максимальная длина шины, в соответствии со стандартом, составляет 1 км. При необходимости обмениваться информацией на больших расстояниях используются мосты и повторители. Теоретически число подсоединяемых к шине устройств не ограничено, практически — до 64. Это обусловлено нагрузочной способностью стандартных приемопередатчиков. Шина не имеет выделенного мастера, поэтому управлять ею могут сразу несколько устройств. Основные характеристики шины CAN приведены в таблице 3.

Таблица 3. Характеристики шины CAN

ПараметрЗначение
ТопологияПоследовательная шина, с обоих концов линии стоят заглушки с сопротивлением 120 Ом
Среда передачи данныхВитая пара с волновым сопротивлением 120 Ом
Обнаружение ошибок15-битный CRC-код
Локализация ошибокРазличают ситуации с постоянной и временной ошибкой. Устройства с постоянной ошибкой отключаются от шины
Текущая версияCAN 2.0B
Скорость передачи, Мбит/сДо 1
Длина шины, мДо 30 (при максимальной скорости передачи)
Количество устройств на шине64 (теоретически не ограничено)

Существует две версии шины CAN:

1. Версия А задает 11-битную идентификацию сообщений (максимум 2048 функций).

2. Версия B задает 29-битную идентификацию сообщений (максимум 536 млн. функций).

Версия В, часто именуемая FullCAN, все больше вытесняет версию А, которую называют также BasicCAN.

Сеть CAN состоит из узлов с собственными тактовыми генераторами. Любой узел сети CAN посылает сообщение сразу всем системам, подсоединенным к шине, которые при получении сообщения решают, относится ли оно к данному блоку. Для этого в CAN-контроллерах имеется аппаратная фильтрации сообщений. Таким образом одна посланная команда может привести в действие для своего выполнения произвольное количество подсистем. Если исполнителей команды много, то такой способ передачи и обработки команд обеспечит значительный выигрыш по сравнению с адресным способом.

Каждый подключенный к CAN-шине блок имеет определенное входное сопротивление, в результате образуется общая нагрузка шины CAN. Общее сопротивление нагрузки зависит от числа подключенных к шине электронных блоков управления и исполнительных механизмов. Следует учитывать, что при выключении питания происходит отключение нагрузочных резисторов модулей, подключенных к CAN-шине.

Основные неисправности CAN-шины связаны с замыканием/обрывом линий (или замыканием нагрузочных резисторов на них), снижением уровня сигналов на шине, нарушениями в логике ее работы. В последнем случае поиск дефекта может обеспечить только анализатор CAN-шины.

В мире производится множество типов CAN-контроллеров, которые имеют общую структуру:

  • Обработчик протокола (CAN protocol handler)
  • Фильтр сообщений
  • Память для сообщений
  • Интерфейс с ЦП.

Во многих современных микроконтроллерах имеется встроенный контроллер шины CAN.

Шина CAN продолжает развиваться в нескольких направлениях. В новом проекте стандарта предполагается увеличить скорость передачи данных, так как в автомобиле появилось много компьютерных подсистем, связанных с передачей аудио- и видеоинформации. Необходимость повышения надежности требует введения дублированной шины CAN.

Шина LIN

Для низкоскоростной электроники до недавнего времени никаких стандартов не было, и каждый производитель был вынужден придумывать свои собственные системы. Для решения задач обмена данными в таких системах был утвержден стандарт LIN.

Технические требования протокола LIN (Local Interconnection Network) разработаны и утверждены Европейским автомобильным консорциумом как дешевое дополнение к сверхнадежному протоколу CAN. Протокол LIN предназначен для низкоскоростного (до 20 кбит/с) обмена данными на короткие расстояния. Он служит для передачи входных воздействий, состояний переключателей на панелях управления и так далее, а также ответных действий различных устройств, соединенных в одну систему через LIN, происходящих в так называемом «человеческом» временном диапазоне (порядка сотен миллисекунд). Основные задачи, возлагаемые на стандарт LIN консорциумом европейских автомобильных производителей — объединение автомобильных подсистем и узлов (таких как дверные замки, стеклоочистители, стеклоподъемники, управление магнитолой и климат-контролем и так далее) в единую электронную систему.

Стандарт LIN включает технические требования на протокол и на среду передачи данных. Как последовательный протокол связи, LIN эффективно поддерживает управление электронными узлами в автомобильных системах с шиной класса «А» (двунаправленный полудуплексный), что подразумевает наличие в системе одного главного (master) и нескольких подчиненных (slave) узлов.

Особенности LIN

Протокол LIN поддерживает двунаправленную передачу данных по одному проводу длиной до 40 м, используя недорогой микроконтроллер с генератором на RC-цепочке, без кварцевого резонатора. Идеология стандарта — как можно больше задач переложить на программное обеспечение с целью уменьшения стоимости конструкции. При каждом сеансе обмена данными контроллеры автоматически проводят самосинхронизацию. В основу LIN положена концепция «single-master/multi-slave», обеспечивающая дешевое исполнение, основанное на стандартных последовательных периферийных модулях UART/SCI.

Шину LIN можно перевести в режим микропотребления (Sleep mode), когда она выключается (переходит в состояние с высоким импедансом). Любой узел на шине, при необходимости, может включить ее вновь. Протокол LIN отличается от шины CAN низкой стоимостью за счет пониженной эффективности. Структура шины представляет собой нечто среднее между I 2 C и RS-232. Шина подтягивается к источнику питания через резистор, установленный в каждом узле, и вниз через открытый коллекторный переход приемопередатчика, как в I 2 C. Вместо линии тактирования каждый передаваемый байт обрамляется стартовым и стоповым битами и передается асинхронно, как в протоколе RS-232.

Диапазон изменений напряжения питания лежит в пределах 9…18 В, но все узлы должны выдерживать перегрузки и сохранять работоспособность при увеличении напряжения на шине вплоть до 40 В. Микроконтроллер (который может иметь обычное напряжение питания 3,3 или 5 В) в каждом узле подключается к шине через приемопередатчик, который и обеспечивает необходимую защиту от перегрузок.

Протокол LIN, ввиду своей простоты и невысокой скорости обмена данными, допускает как программную, так и аппаратную реализацию.

Стандарт KNX

Стандарт KNX появился путем соединения нескольких европейских шинных систем. Среди них Европейская установочная шина EIB (European Installation Bus), которая с 1992 года начала успешно завоевывать рынок. Популярность стандарта EIB привела к тому, что на его базе в мае 1999 года произошло слияние трех европейских систем (EIB, BatiBus, EHS) в один стандарт KNX. Владельцем уже мирового стандарта KNX является международная ассоциация Konnex Association (в прошлом EIBA). Помимо разработки стандартов и норм, ассоциация занимается контролем качества и совместимости продукции от разных производителей, согласованием рекламной и торговой политики фирм-производителей, имеющих право на использование торгового знака KNX/EIB.

Читайте также: Зимняя резина марка шин

Стандарт KNX поддерживается десятками ведущих европейских производителей электротехнической продукции, что обеспечивает возможность работы в одной KNX-системе устройств различных производителей.

Шина KNX является единственным общемировым открытым стандартом в области автоматизации управления от квартиры до группы зданий. Кроме того, KNX является лидирующим стандартом автоматизации зданий и широко используется во всем мире для конструирования «умных домов» и «интеллектуальных зданий».

Установочная шина KNX/EIB представляет собой распределенную систему, для которой не требуется шинный контроллер (master). Все устройства на шине соединяются в сеть одним сигнальным кабелем типа «витая пара». Прокладывается и подключается сразу два кабеля: по одной паре проводов передается сигнал; вторая пара — резервная.

Как правило, шинная система KNX/EIB включает в себя следующие элементы:

  • KNX-датчики, которые измеряют и подают сигнал о состоянии, например выключатели, панели управления, термостаты, датчики протечки или датчики открытия окон/дверей;
  • KNX-актуаторы, или «исполнители», которые выполняют команды, например актуаторы жалюзи, светорегуляторы, клапаны перекрытия воды, актуаторы-выключатели;
  • системные устройства, такие как блоки питания, соединители линий, различные модули логики, IP-маршрутизаторы, GSM-шлюзы;
  • KNX-шина, «сигнальная линия», которая обеспечивает питанием слаботочные компоненты системы и одновременно служит физической средой для передачи данных.

Для обмена информацией в системе KNX используются четыре среды передачи данных: передача данных через шину; передача данных по электросети с помощью PLC-модемов; передача данных по радиоканалу (частота 868 МГц); передача данных по сети Ethernet.

Для примера использования KNX-технологии рассмотрим различия между традиционной электропроводкой и KNX-электропроводкой.

Различия между традиционной проводкой и электропроводкой по KNX-технологии

В традиционной электропроводке (220 В) потребители включаются/выключаются с помощью обычных выключателей, для чего требуется прокладка силового кабеля (220 В) к каждому выключателю и потребителю.

В KNX-системе силовая электропроводка (220 В) прокладывается только между исполнительными устройствами шины (актуаторами) и потребителями, а все датчики (выключатели, термостаты и др.) с актуаторами соединяются низковольтной (30 В) слаботочной KNX-шиной. Благодаря этому силовая часть выполняется без обходных путей, что уменьшает расход силового кабеля, количество соединений, потерь, избавляет от необходимости прокладки дополнительных каналов для силового кабеля и, как следствие, снижает вероятность возникновения короткого замыкания, пожара.

При традиционной электропроводке для каждого потребителя или группы потребителей прокладывают отдельный кабель, а для каждой прикладной системы управления (охранной, противопожарной, системы доступа) — отдельную кабельную сеть, что уже сейчас воспринимается как архаизм. Широкий ассортимент разработанных устройств позволяет автоматизировать все системы жизнеобеспечения в здании и на прилегающей территории (освещение, отопление, охрана, вентиляция, поливка газонов и др.) и объединить их в единую управляемую сеть инфраструктуры.

Помимо экономии проводов, KNX-системы обладают и другими преимуществами:

  • На порядок упрощается электроустановка в здании.

При этом значительно сокращаются затраты на ее проектирование и прокладку, поскольку у силовых кабельных сетей остается лишь одна задача — подвод электропитания к потребляющим устройствам.

  • Беспроблемное расширение или изменение системы.

В случае изменения назначения помещений устройства шины просто переставляются или перепрограммируются без прокладки новых проводов.

  • Простое и удобное управление устройствами

Способствует созданию комфортных условий в доме и приводит к существенной экономии средств при рациональном расходе энергоресурсов.

Управлять KNX-системами можно как локально (в отдельном помещении), так и централизованно (с диспетчерского пульта или компьютера). Кроме того, несложно организовать удаленное управление с мобильного телефона с помощью SMS или через сеть Интернет.

Перейдем к рассмотрению продукции ON Semiconductor.

Видео:Цифровая шина НЕРВ. Обмен информацией между устройствами РЗА.Скачать

Цифровая шина НЕРВ. Обмен информацией между устройствами РЗА.

PLC-модемы NCN49597/NCN49599

Микросхемы NCN49597/49599 это PLC-модемы, удовлетворяющие спецификации IEC 61334-5-1 и использующие S-FSK-модуляцию для надежного обмена данными на низких скоростях по силовым линиям. Обе микросхемы построены на базе процессора с ядром ARM Cortex M0 и включают MAC-уровень. NCN49599 содержит, кроме этого, приемопередатчик физического уровня, что позволяет строить на ней однокристальные PLC-модемы. Для изготовления NCN49597 используется технология смешанных сигналов ON Semiconductor, позволяющая объединять цифровые и аналоговые схемы на одном кристалле ИС.

На рисунке 1 приведена схема включения PLC-модема NCN49597, а в таблице 4 — его основные параметры.

Микросхемы шины обмена данными

Рис. 1. Схема включения PLC-модема NCN49597

Таблица 4. Основные параметры PLC-модемов NCN49597/49599

ПараметрЗначение
НазначениеПолудуплексный PLC-модем
Частота питающей сети, Гц50 и 60
МодуляцияДва канала с S-FSK-модуляцией
Максимальная скорость обмена, бод4800 на канал; 9600 в режиме двух каналов
Встроенный процессорCortex M0
Тип ПОПрограммируемое встроенное ПО
СертификацияIEC 61334-5-1 и CENELEC EN 50065-1
Программируемый диапазон частотCENELEC A-D
Программируемая скорость обмена (частота сети)300, 600, 1200, 2400, 4800 бод (50 Гц); 360, 720, 1440, 2880, 5760 бод (60 Гц)
Обеспечение надежности обменаПовтор сообщений и алгоритм интеллектуальной синхронизации
Интерфейс ко внешнему микроконтроллеруSCI: UART/Full Duplex UART
Защита от сбоевФункция аварийной сигнализации
Скорость обмена по SCI-интерфейсу, кбод9,6; 19,2; 38,4; 115,2
Напряжение питания, В3,3
Рабочий температурный диапазон, °C-40…125

PLC-модемы NCN49597/49599 находят широкое применение в автоматизированных системах удаленного считывания информации с датчиков, удаленном управлении охранными системами и уличным освещением.

На рисунке 2 показан пример использования PLC-модемов NCN49597/49599

Микросхемы шины обмена данными

Рис. 2. Пример использования PLC-модемов NCN49597/49599

NCN49597/49599 предназначены для подключения оборудования с использованием DLC-сетей (Distribution Line Carrier). Они могут обслуживать два главных и два вспомогательных типа приложений.

  • Мастер (ведущий) или Клиент:

Мастер является клиентом в системе сбора данных от одного или нескольких ведомых, подключенных к силовой линии. Он собирает данные от ведомых устройств и управляет ими. Типичным примером приложения является концентратор систем сбора данных.

Ведомый поставляет данные Мастеру. Типичным примером использования является счетчик электроэнергии с PLC-модемом.

Вспомогательные типы приложений:

  • Системы наблюдения или мониторинга:

Системы наблюдения или мониторинга используются только для наблюдения за данными, которые циркулируют по силовым сетям. В них проверяется корректность только физического уровня фреймов. Если фрейм безошибочный, то данные передаются на обработку внешнему процессору.

Режим программного тестирования используется для проверки соответствия PLC-модема спецификации CENELEC. EN 50065-1 путем непрерывного широкополосного вещания fS или fM.

Видео:лекция 403 CAN шина- введениеСкачать

лекция 403  CAN шина- введение

NCV7471: базовый системный кристалл

NCV7471 это базовый системный кристалл (System Basis Chip, SBC), объединяющий функции, типичные для автомобильных электронных блоков управления (Electronic Control Units, ECUs). На NCV7471 реализуют управляемые низковольтные источники питания для микроконтроллерных приложений и других типов нагрузки, системы мониторинга прикладного ПО посредством сторожевого таймера (watchdog). Микросхема имеет встроенные высокоскоростные CAN- и LIN-приемопередатчики, которые позволяют ECU управлять множеством коммуникационных точек или работать в качестве маршрутизатора. Встроенный контроллер состояния обеспечивает безопасную последовательность включения микросхемы и поддерживает работу в режимах пониженного энергопотребления с конфигурируемым набором функций, включая пробуждение от сигналов на линиях обмена данными или локального цифрового сигнала WU. Состояние ряда внутренних блоков NCV7471 можно прочитать посредством микроконтроллера через SPI-интерфейс или использовать для генерации запросов на внешние прерывания. На рисунке 3 приведена блок-схема, а в таблице 5 — основные функциональные особенности NCV7471.

Читайте также: Can шина уаз патриот 2011

Микросхемы шины обмена данными

Рис. 3. Блок-схема NCV7471

Таблица 5. Основные функциональные особенности NCV7471

Управляющая логикаОбеспечивает безопасную последовательность включения и корректирует реакцию на различные условия электропитания Управляет режимом обмена данными, включая управление электропитанием и обработку сигналов вывода из режима пониженного энергопотребления, локального пробуждения (через вывод WU) и циклического пробуждения (с использованием встроенного таймера) Генерирует сигнал сброса и запросы на прерывания
Последовательный периферийный интерфейс (SPI)Работает с 16-битными фреймами Обеспечивает обмен данными с микроконтроллерным блоком ECU Через восемь 12- битных регистров осуществляется выбор режимов работы, снятие информации о состоянии микросхемы и работа со сторожевым таймером (watchdog)
Напряжение питания 5 В VOUT от DC/DC-преобразователяМожет обеспечить выходной ток до 500 мА при стабильности 2% Может использоваться для питания микроконтроллера ECU Пригодно для старт-стоповых систем с напряжением батареи питания не менее 2,5 В
5 В VOUT2 выходной стабилизатор с низким падением напряженияМожет обеспечивать питание внешних устройств, например, датчиков Управляется через SPI-интерфейс и машину состояний Защищен от короткого замыкания аккумулятора автомобиля
Высокоскоростной CAN-приемопередатчикСоответствует ISO11898 Защищает от доминантного таймаута по линии TxD
Два LIN-приемопередатчикаСоответствуют LIN2.1 и J2602 Защищают от доминантного таймаута по линии TxD
Вход пробуждения WUЧувствительный к перепаду уровня высоковольтный вход Может использоваться как источник сигнала пробуждения микросхемы или как логический вход, опрашиваемый через SPI
Функции защиты и мониторингаМониторинг силовой линии в точке V_MID Мониторинг выхода источника питания VOUT с программируемым порогом Диагностика источника питания VOUT2 через SPI-интерфейс и прерывание Предупреждение о перегреве и температурная защита Программируемый сторожевой таймер (watchdog) для мониторинга ПО ECU

Основное применение NCV7471 находит в системах управления шасси автомобиля

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]

NCN5120: KNX-приемопередатчик
для сетей на основе витой пары

NCN5120 — это первая ИС в семействе KNX-приемопередатчиков от ON Semiconductor, поддерживающая протоколы приема и передачи по KNX-шине. Микросхема представляет собой KNX-сертифицированный EIB-приемопередатчик, имеющий встроенные PHY- и MAC-уровни (TP1-256). Скорость обмена по шине KNX составляет 9600 бод. При обмене данными, интерфейс (UART/SPI) к хост-контроллеру и скорость обмена выбирается программным способом.

На рисунке 4 приведена блок-схема NCN5120.

Микросхемы шины обмена данными

Рис. 4. Блок-схема NCN5120

Выбор интерфейса и скорости обмена данными осуществляется согласно таблице 6.

Таблица 6. Выбор интерфейса обмена данными для NCN5120

TREQMODE2MODE1SCK/UC2CSB/UC1SDI/RXDSDO/TXDОписание режима
работы
00000RXDTXD9-бит UART, 19200 Бод
000019-бит UART, 38400 Бод
000108-бит UART, 19200 Бод
000118-бит UART, 38400 Бод
100XXДрайверПриемникАналоговый режим
TREQ01SCK (выход)CSB (выход)SDISDOSPI Master, 125 кБод
TREQ10SPI Master, 500 кБод

Система тактирования позволяет работать от недорогого кварца 16 МГц, являющегося промышленным стандартом. Микросхема имеет возможность генерации тактовой частоты 8/16 МГц для внешнего MCU.

Специальный супервизор позволяет отслеживать напряжения на шине KNX. При передаче осуществляется буферизация передаваемых фреймов данных. С целью повышения надежности обмена данными возможно включение функции конфигурируемого количества повторов и опционального автоответчика. Кроме того, возможна работа в аналоговом режиме. В состав NCN5120 входит конфигурируемый входной разветвитель, позволяющий организовать до двух виртуальных узлов, и токовые петли.

Микросхема имеет встроенный линейный стабилизатор 20 В и два высокоэффективных DC/DC-преобразователя с нагрузочной способностью до 100 мА каждый, снабженные системой управления и мониторинга. Эти преобразователи вырабатывают фиксированное напряжение 3,3 В и регулируемое напряжение 3,3…21 В. В NCN5120 имеется режим пониженного энергопотребления (Sleep Mode).

NCN5120 идеально подходит для силовых приложений. Микросхема может использоваться для уменьшения количества элементов конструкции, поддерживая безопасное и надежное подключение к шине благодаря своим особенностям, таким как выбираемый наклон характеристики системы защиты по току, мониторинг напряжения на шине и температуры.

Рабочий температурный диапазон составляет -25…85°C

К основным преимуществам NCN5120 по сравнению с подобными микросхемами других производителей можно отнести высокий уровень интеграции и низкую стоимость внешних компонентов, возможность подключения мощных устройств к KNX-шине и питания от нее, наличие уникальных возможностей при создании улучшенных KNX-систем и гибкость при интеграции в имеющуюся инфраструктуру.

К основным приложениям можно отнести системы домашней автоматизации, а также системы автоматизации зданий и сооружений. Микросхема NCN5120 может использоваться в различных конечных продуктах, таких как интеллектуальные светильники и переключатели, вентиляторы и кондиционеры, термостаты, детекторы дыма и системы пожарной сигнализации.

Видео:Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать

Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus network

Преимущества решений
ON Semiconductor

Компания ON Semiconductor является мировым лидером по повышению энергоэффективности и поставляет решения, которые производят, распределяют, потребляют, преобразуют энергию, а также осуществляют мониторинг и управление. На рынок поставлено уже более 5 миллионов PLC-модемов для интеллектуальных энергетических систем. Продукция компании отвечает ведущим мировым стандартам, таким как IEC61334-5-1. Номенклатура микросхем для систем обмена данными и защиты силовых линий покрывает практически все сегменты рынка приложений для интеллектуальных систем сбора и обработки данных, основные из которых приведены в таблице 7. Особое внимание уделяется повышению надежности и безопасности решений.

Таблица 7. Микросхемы ON Semiconductor для систем обмена данными

ПрименениеТип обмена даннымиЗащита
PLCБеспроводнойПроводнойЗащита
по току
Узкополосный PLC-модемKNX
PLC-модем
ZigBeeMbus
(проводной)
KNX TPCANHART/ ProfiBusУстройства защитного отключения (УЗО)
AMIS30585 AMIS49587 NCN49597 NCN49599 NCN49598NCN49597 NCN49599NCS36510NCN5150 NCN5151NCN5120AMIS42670 AMIS42671 AMIS42673 AMIS42675 AMIS42770A5191HRTLG A5191HRTPG A5191HRTN NCN5192 AMIS49200 AMIS49250NCS37000 NCS37005 NCS37010 NCS37012 NCS38000
Интеллектуальные измерительные системы++++
Автоматизация зданий++++
Интеллектуальные системы освещения+++
PV-панели+++++
Уличное освещение++
Зарядные устройства для электромобилей+++
Системы управления процессами+++
Крупногабаритная бытовая техника+++
Системы электрической безопасности+
Промышленные установки+

Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать

CAN шина👏 Как это работает

Литература

10. Андрей Самоделов. Сюиты длясчетчика и сети: PLC-решения от ON Semi и STMicro//Новости Электроники №7/2011

11. Андрей Самоделов. Концерт для счетчика и сети: PLC-модемы компании Texas Instruments//Новости Электроники №7/2011

12. Андрей Самоделов.На замену AMIS: новый универсальный PLC-модем компании ON Semiconductor//Новости Электроники №3/2012.

  • Свежие записи
    • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
    • Скрипят амортизаторы на машине что делать
    • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
    • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
    • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле


    🌟 Видео

    Микросхемы и программаторы, Шины I2C и SPIСкачать

    Микросхемы и программаторы, Шины I2C и SPI

    Демонстрация управления системой с использованием шины CANСкачать

    Демонстрация управления системой с использованием шины CAN

    С чего начать ремонт ЭБУ: Типы шин данных, k lineСкачать

    С чего начать ремонт ЭБУ: Типы шин данных,  k line

    Передача данных - шина SPIСкачать

    Передача данных - шина SPI

    Цифровые интерфейсы и протоколыСкачать

    Цифровые интерфейсы и протоколы

    АЗЫ ДИАГНОСТИКИ. Шины передачи данных. Часть 3. Шина LinСкачать

    АЗЫ ДИАГНОСТИКИ. Шины передачи данных. Часть 3. Шина Lin

    Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать

    Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21

    Lin-scan (Анализатор ЛИН шины)Скачать

    Lin-scan (Анализатор ЛИН шины)

    Протокол обмена данными 1-Wire (Microlan)Скачать

    Протокол обмена данными 1-Wire (Microlan)

    Урок №18. Цифровые интерфейсы современного автомобиля: шины данных CAN и LINСкачать

    Урок №18. Цифровые интерфейсы современного автомобиля: шины данных CAN и LIN

    Работа с логическим анализатором цифровой шины данныхСкачать

    Работа с логическим анализатором цифровой шины данных

    Установка бесконтактного считывателя CAN-шины Eurosens InCANСкачать

    Установка бесконтактного считывателя CAN-шины Eurosens InCAN

    поиск нерабочей can шины, часть дваСкачать

    поиск нерабочей can шины, часть два
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток