Applicazioni USB con MB90330A Fujitsu

La MB2031-01 è una scheda di valutazione multifunzionale che, in parallelo con la scheda-figlia MB2031-20, permette il testing e lo sviluppo di applicazioni basate sui microcontrollori Fujitsu della serie MB90330A, a 16 bits e dotati di memoria Flash.

Rivolgendosi a segmenti di mercato come quelli del settore automobilistico (automotive) e di controllo industriale, dispongono di una capacità di elaborazione aumentata sino a cinque volte, grazie anche ad un incremento sostanziale della bandwidth del bus interno. Il ricorso alla nuova tecnologia di processo CMOS a 0,18μm permette di raggiungere frequenze di clock fino a 56 Mhz, sfiorando le prestazioni dei processori a 32 bit. Il minor voltaggio interno della CPU, ridotto a 1.8 V e un ridotto numero di clock per istruzioni permette un consumo ridotto di corrente, fattore spesso cruciale per applicazioni alimentate a batteria; tale caratteristica, oltre a rendere meno severe le specifiche dei regolatori di tensione interni alla CPU, comporta emissioni elettromagnetiche più basse in linea con le attuali regolamentazioni in materia. Gli sforzi dei progettisti Fujitsu hanno anche introdotto altre migliorie, tipo la possibilità di utilizzare un oscillatore on-chip in grado di far funzionare  il microcontrollore a frequenze comprese tra 100 Khz e 2 Mhz, senza utilizzare risonatori esterni (è comunque sempre possibile ricorrere ad oscillatori esterni per le applicazioni di maggior precisione); inoltre è stata aggiunta la possibilità di generare un interrupt quando il voltaggio on-board esce dal range prestabilito, la sciando alla CPU il compito di disattivare per esempio i carichi a più bassa priorità.

Scheda  di valutazione USB MB2031-01

La scheda MB2031-01 costituisce un tool di sviluppo orientato al testing dell’hardware e del software dei micro Fujitsu dotati di interfaccia USB. Essa deve essere utilizzata in combinazione con la scheda figlia USB MB2031-20 venduta separatamente (figura1).

Figura 1: la scheda USB MB2031-01.

Figura 1: la scheda USB MB2031-01.

La figura 2 mostra una sezione schematica delle varie parti della scheda e le connessioni con PC e scheda-figlia. Le principali caratteristiche tecniche sono riassunte nei seguenti punti:

➤ L’alimentazione della scheda è fornita da un adattatore AC oppure da un connettore USB (USB –B host); è possibile impostare una tensione di alimentazione di +5.0 V o di +3.3 V (indicate dai rispettivi LED).

➤ Possibilità di inserire una sorgente di clock esterna nell’apposito IC socket.

➤ Pulsante di reset del sistema.

➤ Quattro connettori USB (USB-hub) che possono fornire alimentazione ai dispositivi collegati.

➤ Presenza di quattro led di stato delle operazioni USB.

➤ Possibilità di settare la velocità di comunicazione delle porte USB.

➤ Connettore RS-232 per la comunicazione seriale col PC.

➤ Presenza di interruttori switch per impostare il funzionamento dei vari blocchi funzionali della scheda.

Figura 2: schematico della scheda

Figura 2: schematico della scheda

Vediamo più in dettaglio il set-up di alcuni elementi della scheda: la figura 4 mostra il set-up dell’alimentazione.

Figura 4: self power e Bus power setting

Figura 4: self power e Bus power setting

La figura 5 mostra come settare i jumper per ottenere i 3.3 o i 5 Volts per la CPU. E’ possibile installare tre tipi di dispositivi di clock nell’ IC socket:

➤ Risuonatore ceramico.

➤ Oscillatore a cristallo da 8 pin.

➤ Oscillatore a cristallo da 14 pin.

Figura 5: MCU power setting.

Figura 5: MCU power setting.

 

Va considerato che sia l’oscillatore a cristallo che quello ceramico utilizzano la stessa fonte di alimentazione della CPU; come mostra la figura 6, inoltre, nel caso dell’oscillatore ceramico, va montata anche una capacità di carico appropriata (18 pf). La figura 7 mostra il diagramma del circuito di oscillazione con la piedinatura.

Figura 6: clock devices.

Figura 6: clock devices.

 

Figura 7: circuito di oscillazione.

Figura 7: circuito di oscillazione.

 

Connessione  della  MB2031-20

Lo schema di connessione della board MB2031-20 è riportato in figura 8: sono possibili due tipi di collegamento in base alle dimensioni della scheda (A-B1 e A-B2).

Figura 8: connessione con la scheda MB2031-20.

Figura 8: connessione con la scheda MB2031-20.

 

Selezione delle  funzioni

Attraverso i jumper di selezione delle funzioni è possibile impostare il funzionamento dei vari blocchi funzionali della scheda, ovvero un’eventuale memoria F.I.F.O., l’USB-HUB, l’USB-LED, l’RS-232C. Prima di alimentare la scheda è necessario impostare i vari blocchi come mostrato nella figura 9.

Figura 9: jumper dei blocchi funzionali.

Figura 9: jumper dei blocchi funzionali.

Ciascun blocco permette varie possibilità di selezione, ma non è possibile impostarne più di una per volta. In particolare, se è collegato un dispositivo di tipo F.I.F.O. (8K 1024 X 9 bit) le altre funzioni non si possono usare. Nel caso non siano attivi alcuni blocchi funzionali è necessario  rimuovere  i rispettivi jumper per non incorrere in conflitti hardware.

 

 

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