Разработка электрической принципиальной схемы, страница 4

3.5 Разработка схемы интерфейса

Управляющая схема может быть построена на основе сетевого Ethernet контроллера CS8900A фирмы Cirrus Logic и микроконтроллера Atmega8 фирмы Atmega, что позволило бы с относительной легкостью использовать спроектированное устройство в любых Ethernet-совместимых сетях обработки информации. Но разумно предусмотреть и другие варианты управляющей схемы, например, с использованием последовательного (вместо сетевого контроллера CS8900A используется интерфейсная микросхема MAX3221EEAE) или параллельного (допустимо полное удаление из схемы сетевого контроллера CS8900A, но появляется необходимость в буферной схеме для предотвращения возможного повреждения компьютера) порта персонального компьютера (ПК), для тех приложений, когда нет необходимости в Ethernet-совместимости. К тому же это может еще и заметно уменьшить конечную стоимость спроектированного устройства.

Все варианты построения УС имеют свои достоинства и недостатки. Вариант с COM-портом ПК является, несомненно, самым универсальным, но он не позволяет достичь необходимой скорости передачи информации. Вариант с Ethernet-контроллером упростит применение спроектированного устройства в Ethernet-совместимых сетях обработки информации и может позволить реализовать все возможности МС AD9874 за счет высокой скорости передачи данных, но он является наиболее дорогим и сложным в реализации. Вариант с LPT-портом ПК является, несомненно, самым доступным за счет простоты и дешевизны управляющей схемы, к тому же он способен реализовать указанные в техническом задании необходимые скорости работы. Тем не менее он не будет использоваться, поскольку LPT-порт может рассматриваться только как вариант для тестовых проверок работоспособности приемной части радиомодема. Поскольку использование интерфейса RS-232C является обязательным условием выполнения данной дипломной работы, то конечным вариантом интерфейсной схемы будет совместное использование интерфейсной микросхемы MAX3221EEAE и сетевого контроллера CS8900A. Для управления сетевым контроллером CS8900A необходимо предусмотреть отдельный микроконтроллер, например, микроконтроллер ATmega8-16AI.

Структурная схема ISA Ethernet микроконтроллера CS8900A представлена на рисунке 3.6.

На рисунке 3.6 приняты следующие обозначения:

·  ЭСППЗУ – электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство;

·  ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;

·  Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 – трансформаторы.

Микроконтроллер CS8900A будет использоваться в составе конструкторской платы, поставляемой фирмой “КТЦ-МК”. В нем используется  разновидность этой микросхемы CS8900A-IQ.

Характеристики сетевого микроконтроллера CS8900A-IQ:

·  Напряжение питания: 5 В;

·  Величина потребляемого тока: 55 мА;

·  Рабочая частота: 20 МГц;

·  Поддерживаемые интерфейсы Ethernet: 10BASE-T и AUI;

·  Диапазон рабочих температур: -40..+85 °C;

Интерфейсная микросхема MAX3221EEAE применяется для согласования двуполярного интерфейса RS-232C с однополярными.

Характеристики интерфейсной микросхемы MAX3221EEAE:

·  Напряжение питания: 3,0..5,5 В;

·  Максимальная скорость передачи данных, не менее: 250 кБод;

·  Диапазон рабочих температур: -40..+85 °C;

·  Диапазон температур хранения: -65..+165 °C;

·  Величина потребляемого тока в режиме ожидания: 1 мкА;

·  Входное сопротивление приемника: 3..7 кОм;

·  Выходное сопротивление передатчика: 0.3..10000 кОм;

Типовая схема включения микросхемы интерфейса RS-232C MAX3221EEAE представлена на рисунке 3.7.

Рис 3.7 Типовая схема включения микросхемы интерфейса RS-232C

На рисунке 3.7 приняты следующие обозначения: