RTC-1

OCR návodu RTC-1

SAPI-1

Deska reálného času

RTC-1

6XV 122 84

TESLA

LIBEREC

Obsah:

• Úvod
• Technické parametry
• Popis funkce
• Nastavení
• Instalace
• Programování
• Testování
• Údržba a servis
• Adresace desky
• Zapojení propojek
• Rozpiska součástek
• Tabulka zapojení konektoru XC1
• Tabulka zapojení konektoru XC2
• Všeobecné údaje
• Rozmístění součástek
• Schéma zapojení

• ÚVOD

Deska RTC slouží především pro práci v systémech reálného času. Obsahuje dvacetibitový zálohovaný čítač reálného času s rozlišením 2 s, obvod pro generováni přerušeni po předvolených intervalech, kontrolní obvod typu "watch dog" a jeden obvod 8253 daný uživateli zcela k dispozici.





• TECHNICKÉ PARAMETRY

Napájecí napětí	+ 5 V ± 0,25 V
	+ 12 V ± 0,5 V
Zálohovací napětí	+ 3 V ... + 5,25 V (přes XC 1)
	+ 3,3 V.. + 5,5 V (přes XC 2)

Doporučený zdroj zálohovacího napětí na desce

	burelový článek 5105 Bateria Slaný	3 ks
	stříbrozinkový článek SR 45 TESLA Lanškroun	3 ks
	NiCd akumulátor DK 60 Varta	3 ks

Odběr ze zdroje	+ 5 V	400 - 700 mA
	+12 V	0 (dobíjecí proud článků)
zálohovací napětí		100 - 400 µA

čítač reálného času
Rozlišení	2 s
Maximální čas	1048574 s (12d 3h 16min 14s)
	2097150 s (24d 6h 32min 30s)
	(není-li využito přerušení přes 8255)
Přesnost	30s za 30 dní
Obvod generování přerušení
Vnitřní hodinový kmitočet CLK	Φ2/65 535 ... Φ2
	(programově nastavitelný)
Perioda generování přerušení	1/CLK ... 65 535/CLK
	(programově nastavitelná)
Obvod "watch dog"
Prodleva před RTL	1/CLK ... 65 535/CLK
	(programově nastavitelná)

Zátěže sběrnice
vývod	v L	v H
D0 - D7 vstup	0,2 mA	0,05 mA
D0 - D7 výstup	16 mA	1 mA
IOR	0,23 mA	0,08 mA
IOW	0,03 mA	0,03 mA
A0, A1	0,03 mA	0,03 mA
A2 - A7	0,25 mA	0,01 mA
RES	0	0,1 mA
Φ2	0,6 mA	0+odběr přes XC2
RTL výstup	48 mA	0 +
+ Otevřený kolektor
Zátěže XC2
vývod v L v H
C0, C1, C2	0,01 mA	0,01 mA
Q0-Q2, Q0-Q2	15 mA	0,28 mA +
INTW	47 mA	0,28 mA +
PC 3, PC 5 výstup	1 mA	1 mA
Φ2	dle sběrnice SAPI-1
Hmotnost desky	126, 5 g
Rozměry desky	140 x 150 mm




• POPIS FUNKCE

• Deska RTC-1 se skládá z týdenních hodin reálného času včetně stykového obvodu 8255, dvojice obvodů 8253, dekodéru adresy a pomocných obvodů. Jeden obvod 8253 je plně k dispozici uživateli, druhý slouží jako generátor časových přerušeni a časovač pro "watch dog". Deska je určena zejména pro řídící systémy pracující pod operačními systémy s exekutivou reálného času.

• Dekodér adresy

Dekodér adresy je řešen jako dvoustupňový, ze dvou obvodů 3205. Celá jednotka RTC-1 je adresována jako vstupně výstupní zařízení (IOW/IOR). Počáteční adresa je v rozsahu 00H - F0H určena propojkami na prvém stupni dekodéru DD3, kde je prováděn výběr podle významnějších čtyř bitů adresy. Druhý stupeň, dekodér DD4, pak zajišťuje výběr konkrétní adresy na desce podle čtveřice méně významných bitů adresy.

• Hodiny reálného času

Týdenní hodiny jsou řízeny přesným kmitočtem 0,5 Hz získaným vydělením z kmitočtu 4 194 304 Hz. Základní kmitočet je generován pomocí krystalu a dělen obvodem U 114 D (DD8). Transistor VT 4 slouží ke snížení napájecího napětí pro obvod U 114 D a transistor VT 5 zvyšuje úroveň výstupního signálu tohoto obvodu pro další zpracování v pěti čítačích typu 4029 (OD9-DD13). V těchto čítačích je uložena binární hodnota reálného času ve dvousekundách. čítače jsou zapojeny pro asynchronní čítání vpřed do teoretického maximálního stavu 219 - 1 nebo 220 - 1 bitů. Zápis i čtení stavu čítačů se provádí prostřednictvím obvodu 8255 (DD2) , konkrétně branami A a B a bity 0,1,2, případně i 3 brány C (pokud není využíván ke generování požadavků o časové přerušení).

Vzhledem k vysokým vstupním impedancím obvodů 4029 i 8255 je možno propojit vstupy a výstupy těchto obvodů pouze přes odpory. Možnost zápisu do čítačů je využívána nejen pro zápis nového času, ale též pro ukončení cyklu čítačů např. po týdnu, deseti dnech apod. Zápis nového stavu čítačů je několikanásobně blokován na hradle 4012 /DD14/ a tím je prakticky vyloučené přepsání čítačů při náhodném zabloudění programu. Zápis je možný pouze v případě kdy napájecí napětí neklesá, nekleslo ani nestoupá, PC6 = H a je proveden zápis (viz Programování). Kontrolu, stavu napájecího napětí zajišťuje obvod reagující na pokles napájecího napětí i jeho prudký nárůst (VT 6 VT 7). Pokles napájecího napětí pod 1 V blokuje automaticky hradlo DD 14.

Napájení obvodů DD8 až DD14 je zálohováno rezervním zdrojem přímo na desce.

• Uživatelské čítače

Obvod 8253 (DD5) je plně k dispozici uživateli. Vstupy i výstupy všech čítačů jsou vyvedeny na vnější konektor desky. Výstupy jsou zesíleny invertory s otevřeným kolektorovým výstupem (DD15). Hradlovací vstupy čítačů jsou ošetřeny odpory a proto je není nutno připojovat, pokud nebudou využity.

• Systémové čítače

Obvod 8253 (DD6) je plně využit pro systémové činnosti nutné při práci v reálném čase. čítač 2 vytváří v modu 3 z kmitočtu Φ (TTL) základní kmitočet pro čítače 0 a 1. čítač 1, pracující v modu 2, vytváří z tohoto kmitočtu periodu operačního systému reá*lného času. Výstup čítače pracujícího v modu 2 není vhodný pro přímé generování přerušení (nelze ovlivnit dobu trvání žádosti). Z toho důvodu je přerušení generováno prostřednictvím obvodu 8255 naprogramovaného do modu 1. Výstup čítače je pak veden na strobovací vstup brány A (PC4). Žádost o přerušení je generována výstupem PC3 přes hradlo (DD7) s otevřeným kolektorovým výstupem. V případě, kdy není požadováno přerušení generované v přesných časových intervalech, může čítač 1 naprogramovaný do modu 0 generovat žádost o přerušení pouze přes hradlo DD7 (po změně propojek). Tím dojde k prodloužení časového intervalu o dobu trvání obsluhy přerušení. Obvod 8255 pak může pracovat v modu 0 a bit PC3 lze použít pro čtení i nastavení nejvyššího bitu čítačů hodin reálného času. Čítač 0 pracuje v modu 0 a generuje časový interval pro obvod "watch dog". Stav tohoto čítače musí být programově nastavován v intervalech kratších než je nastavená hodnota. Pokud z důvodu zabloudění programu není čítač znovu nastaven a dočítá, generuje přes hradlo DD7 signál RTL a mikropočítač je resetován.

• Stykový obvod a zesilovač sběrnice

Styk s hodinami reálného času je uskutečňován přes obvod 8255 /PA0 až PC2, resp. PC3). Bit PC4 slouží ke generování časových přerušení, resp. lze jej po propojení použít jako výstup zesílený hradlem DD7. Bit PC5 je k dispozici uživateli, případně jej lze použít též k žádosti o přerušení. Bit PC6 hradluje zápis nového reálného času a bit PC7 slouží k uvolnění "watch dog". Sběrnice je zesílena obvodem 8286 (DD1).





• NASTAVENÍ

Na desce RTC-1 lze nastavovat pouze přesný kmitočet hodin reálného času. Ten je sice z výroby přesně nastaven, může se však během dopravy změnit (vliv vibrací, klimatických podmínek). Kmitočet se nastavuje trimrem C1 tak, aby na kolektoru transistoru VT5 byly impulsy o periodě přesně 2 s. Chybě 1 s/den odpovídá odchylka přibližně 23 µs.





• INSTALACE

• Vyjměte desku z obalu, překontrolujte zda nedošlo při přepravě k jejímu poškození. Překontrolujte kontakty FRB konektorů.

• Ověřte si zda připojením desky RTC-1 nedojde k překročení maximálního odběru napájecích zdrojů nebo k překročení povolené zátěže sběrnice.

• Překontrolujte, zda adresy použité deskou RTC-1 nejsou obsazené. Pokud ano, změňte adresaci RTC-1 pomocí propojek.

• Prověřte správnost zapojení propojek.

• Sejměte ochrannou hliníkovou fólii zkratující vývody konektorů.

• Budete-li používat záložní zdroj na desce, osaďte do držáku galvanické články dle technických parametrů.

• Zasuňte desku do vany systému SAPI-1.

• Připojte žádané signály přes konektor XC2.

• Obal desky a kryty konektorů uložte pro případné zaslání desky do opravy.





• PROGRAMOVÁNÍ

Deska RTC-1 vyžaduje programovou inicializaci a následnou programovou podporu. Příklady programu jsou v následujících statích.

• Inicializace

Inicializaci lze provádět kdykoli. Obvyklé je provedení inicializace po RESET.

.
.
.
ADR ...        ; POCATECNI ADRESA RTC-1
.
.
.
MVI A, 0B3H    ; RIDICI SLOVO 8255, MOD-1
OUT ADR + 3
MVI A, 0B7H    ; RIDICI SLOVO 8253 - CITACE 2 , MOD3 , BCD
OUT ADR + 11
XRA A          ; LSB CITACE 2
OUT ADR + 10
MVI A, 20H     ; MSB CITACE 2
OUT ADR +10    ; DELENI 2000
MVI A, 75H     ; RIDICI SLOVO 8253 - CITACE 1 , MOD2 , BCD
OUT ADR + 11
XRA A          ; LSB CITACE 1
OUT ADR + 3
MVI A, 1       ; MSB CITACE 1
OUT ADR + 9    ; DELENI 100
MVI A, 9       ; NASTAVENI PC4
OUT ADR + 3    ; UVOLNENI PRERUSENI INTRA
MVI A, 30H     ; RIDICI SLOVO 8253 - CITAC 0, MOD0, BIN
OUT ADR + 11   ; ZAKL. NAST. WATCH DOG
.
.
.

• čteni reálného času

Protože proces čteni z desky RTC-1 je vůči chodu čítačů asynchronní, je nutno číst opakovaně až do dosažení dvou shodných čtení za sebou. Výsledek čtení je v binárním tvaru (ve dvousekundách) uložen na adrese RTB.

RTB:    EQU          ; ADRESA ULOZENI REALNEHO CASU
.
.
.
.
RTR:    IN ADR       ; CTENI NIZSIHO BYTU
        MOV E, A
        IN ADR + 1   ; CTENI STREDNIHO BYTU
        MOV D, A
        IN ADR + 2   ; CTENI VYSSIHO BYTU
        ANI 7        ; MASKOVANI PC3 - PC7
        MOV B, A
RTR 1:  IN ADR       ; DRUHE CTENI
        MOV L, A
        IN ADR +1
        MOV H, A
        ANI 7
        MOV C, A
        CMP B        ; KOMPARACE OBOU CTENI
        JNZ RTR2
        MOV A, H
        CMP D
        JNZ RTR2
        MOV A, L
        CMP E
        JZ RTR3
RTR 2:  XCHG         ; DRUHÉ CTĚNI DD B, D, E
        MOV B, C
        JMP RTR1     ; NOVY CYKLUS CTENI
RTR 3:  SHLD RTB     ; ULOŽENI VYSLEDKU NA RTB, RTB + 1
        MOV A, B     ; RTB + 2
        STA RTB + 2

• Je-li zapotřebí provádět převod na dny, hodiny, atd., musí si uživatel vytvořit příslušnou rutinu sám.

• Zápis reálného času

Zápis reálného Času se provádí při ukončení cyklu nebo výměně baterií. V následujícím příkladu je uvedená rutina vycházející z předpokladu, že aktualizovaná hodnota reálného času je uložena v binárním tvaru (ve dvousekundách) opět na adrese RTB - RTB + 2.

MVI A, 80H    ; RIDICI SLOVO 8255 - VSE VYSTUP
OUT ADR + 3
LDA RTB       ; NIZSI BYTE
OUT ADR
LDA RTB + 1   ; STŘEDNÍ BYTE
OUT ADR + 1
LDA RTB + 2   ; VYSSI BYTE
OUT ADR + 2
MVI A, 0DH
OUT ADR + 3   ; PC6 = H - UVOLNENI ZAPISU
OUT ADR + 12  ; ZAPIS DI CITACE
MVI A, 0B3H   ; RIDICI SLOVO 8255, PORTA - MOD 1
OUT ADR + 3
.
.
.

• Dále je potřebné nastavit bit PC 4, jestliže před zápisem bylo uvolněno přerušeni a bit PC7, jestliže byl uvolněn "watch dog".

.
.
.
MVI A, 09H
OUT ADR + 3    ; PC4 - H - UVOLNENI PRERUSENI
.
.
.
MVI A, 0FH
OUT ADR +3     ; PC7 = H - UVOLNENI WATCH DOG

• Ochrana proti bloudění programu "watch dog"

Následující příklad popisuje proceduru spuštění a restartování při níž je nastavován maximální čas (65 s).

.
.
.
MVI A, 30H     ; RIDICI SLOVO 8253 - CITAC 0, MOD0
OUT ADR + 11
MVI A, 0FFH
OUT ADR + 8    ; NASTAVENI CITACE - LSB
OUT ADR + 8    ; NASTAVENI CITACE – MSB
MVI A, 0F1H
OUT ADR +3     ; PC7 = H - UVOLNENI WATCH DOG

• Další příklad uvádí zablokování "watch dog". To je nutno provést v případě, že nelze zajistit v programu opakovaná startování tohoto obvodu (např. při opuštění operačního systému).

.
.
.
MVI A, 0EH
OUT ADR + 3    ; PC7 – L
MVI A, 30H
OUT ADR +11    ; RIDICI SLOVO 8253





• TESTOVÁNÍ

Deska RTC-1 je ve výrobním podniku kontrolována testem TSX-23.





• ODRŽBA A SERVIS

• Údržba desky RTC-1 se omezuje na čištění kontaktů konektorů FRB, případně na seřízení přesného kmitočtu trimrem C1.

• Servis zajišťuje TESLA ELTOS - DIZ prostřednictvím svých servisních středisek. Pro odeslání desky do opravy použijte originální obal!





• ADRESACE DESKY

Spínač sepnut	A6	A5	A4
SA 1	0	0	0
SA 2	0	0	1
SA 3	0	1	0
SA 4	0	1	1
SA 5	1	0	0
SA 6	1	0	1
SA 7	1	1	0
SA 8	1	1	1

Pozn.: Současně smí být sepnut pouze jeden spínač

Adresa	Význam
ADR + 0	Brána A	LSB	rel.čas
ADR + 1	Brána B		rel.čas
ADR + 2	Brána C	MSB	rel.čas
ADR + 3	Řídící slovo 8255
ADR + 4	Čítač 0
ADR + 5	Čítač 1
ADR + 6	Čítač 2
ADR + 7	Řídící slovo 8253 DD5
ADR + 8	Čítač 0
ADR + 9	Čítač 1
ADR + 10	Čítač 2
ADR + 11	Řídící slovo 8253 DD6
ADR + 12
ADR + 13	Zápis do čítače reálného času
ADR + 14
ADR + 15




• ZAPOJENI PROPOJEK

• Volba nejvyššího bitu adresy desky

2-3	A7 - 0
1-2   3-4	A7 - 1 +

• Volba režimu činnosti

5-5   9-11	asynchronní generování přerušení +
5-7   6-8   10-11	pro práci v systému reálného času

• Zálohování

13-15	připojení zálohov.napětí přes XC1 +
14-15	přerušit zkrat VD4, R47, VD5
	a osadit VD4 a R47 - dobíjení akumulátoru GB1
	VD4 - KA 261
	R47 - dle akumulátoru

• + Zapojeno od výrobce





• ROZPISKA SOUČÁSTEK

Prvek	Typ
R5	TR 191 100RK
R24, 25, 26, 7	TR 191 5K6K
R8-15, R1	TR 191 8K2K
R4, 6, 16, 17, 18, 23	TR 191 18KK
R2, 3	TR 191 39KK
R19	TR 191 75KJ
R20-22, R27-48	TR 191 100KK
C1	N 750 BT 7,5 5/20
C2, C3	TK 754 15pK
C6	TK 724 1n0S
C8, 7, C 10-13	TK 782 68nZ
C5	TE 131 47µS
C4	TE 003 100µ
VD1, 2, 5	KAS 21/40
VD3, 6	KA 263
VT1, 5	KSY 71
VT2, 4, 7	KC 239 B
VT3, 6	KC 309 B
DD7	MH 7438
DD15	MH 7405
DD3, 4	MH 3205
DD14	MHB 4012
DD9-13	MHB 4029
DD2	MHB 8255 A
DD1	MHB 8286
DD8	U 114 D
DD5, 6	KR 580 VI 53
ZF1	KD 2/13 4194, 304 kHz
C9	TE 132 22µS




• TABULKA ZAPOJENI KONEKTORU XC1

č.	signál	název	typ		č.	signál	název	typ
1	RTL	reset	OUT		2
3					4
5					6
7					8	RES	nulování	INP
9					10	IOR	čtení z portu	INP
11					12	IOW	zápis do portu	INP
13					14
15	+5V	napájení	NAP		16	+5V	napájení	NAP
17	+5V	napájení	NAP		18	+5V	napájení	NAP
19	0V	zem	NAP		20	0V	zem	NAP
21					22
23					24
25					26
27					28
29					30
31	D4	data	BD		32	D3	data	BD
33	D6	data	BD		34	D5	data	BD
35	D2	data	BD		36	D7	data	BD
37	D0	data	BD		38	D1	data	BD
39	A1	adresa	INP		40	A0	adresa	INP
41	A3	adresa	INP		42	A2	adresa	INP
43	A5	adresa	INP		44	A4	adresa	INP
45	A7	adresa	INP		46	A6	adresa	INP
47					48	UZ	záloh.napětí	NAP
49					50
51	+ 12V	napájení	NAP		52	+ 12V	napájení	NAP
53	0V	zem	NAP		54	0V	zem	NAP
55					56
57					58
59					60	Φ2	hodiny Φ2-TTL	INP
61					62

CLSLO KONEKTORU :	XC1	KONEKTOR TY 517 31 11/57	INP - vstup
DESKA ZAŘÍZENÍ :	RTC-1		NAP - napájení
KLÍČOVANÍ :	C6		OUT - výstup
			BD - obousměrný




• TABULKA ZAPOJENI KONEKTORU XC2

č.	signál	název	typ		č.	signál	název	typ
1	CLK2	DD5-čít.2-hodin	INP		2	CLK0	DD5-čít.0-hodin	INP
2	GATE0	DD5-čít.0-hradlo	INP		4	CLK1	DD5-čít.1-hodin	INP
5	GATE1	DD5-čít.1-hradlo	INP		6	OUT1	DD5-čít.1-výst.	OUT
7	OUT1	DD5-čít.1-výst.	OUT		8	OUT0	DD5-čít.0-výst.	OUT
9	GATE2	DD5-čít.2-hradlo	INP		10	OUT0	DD5-čít.0-výst.	OUT
11	OUT2	DD5-čít.2'-výst.	OUT		12	OUT2	DD5-čít.2-výst.	OUT
13					14	INT	žádost o přer.5	OUT
15					16
17					18
19					20	PC3	DD3-port C/3	BD
21					22	Φ2	hodiny S2-TTL	OUT
23					24
25	UBAT	napětí baterie	NAP		26	UBAT	napětí baterie	NAP
27	0V	zem	NAP		28	0V	zem	NAP
29	CLK	DD6-čít.0-hodin	INP		30	PC5	DD3-port C/5	BD

CLSLO KONEKTORU :	XC2	KONEKTOR TY 513 23 11/29	INP - vstup
DESKA ZAŘÍZENÍ :	RTC-1		OUT - výstup
KLÍČOVANÍ :	C1		BD - obousměrný
			NAP - napájení






• VŠEOBECNĚ ÚDAJE

• Pracovní podmínky

Teplota okolí	+ 5°C - + 40°C
Relativní vlhkost	40 - 80 % při 30°C
Prostředí	neklimatizované, bez
	agresivních plynů a par
Atmosférický tlak	84 - 107 kPa
Prašnost prostředí	max. 1 mg/m3, velikost
	částic max. 10 µm
Odolnost proti vibracím	0,1 mm při 25 Hz
Krytí dle CSN 33 0330	IP 00
Napájení zdroj odpovídající	CSN 36 9060
	Stroje pro zpracování dat
Kvalifikace obsluhy a údržby	pracovník poučený dle § 4 vyhlášky 50/1978 Sb.

• Skladování

Suchý, dobře větraný prostor bez otřesů a chemických vlivů. Skladovací teplota musí být v rozmezí + 5 - + 35°C při relativní vlhkosti nejvýše 75 %. Výrobky musí být skladovány v neporušeném obalu a před vybalováním ponechány v tomto obalu v pracovních podmínkách 4 až 5 hodin, aby nedošlo k orosení desek.

• Záruka

Výrobce ručí za jakost po dobu 9 měsíců ode dne uvedení do provozu, nejdéle však 18 měsíců ode dne splnění dodávky. To vše za předpokladu nepoškození desky hrubým nebo neodborným zásahem.





• ROZMÍSTĚNÍ SOUČÁSTÍ


Rozmístění součástek







• SCHÉMA ZAPOJENÍ


Schéma RTC-1 a černobílá verze ZDE.

Obsah:

• Úvod
• Technické parametry
• Popis funkce
• Nastavení
• Instalace
• Programování
• Testování
• Údržba a servis
• Adresace desky
• Zapojení propojek
• Rozpiska součástek
• Tabulka zapojení konektoru XC1
• Tabulka zapojení konektoru XC2
• Všeobecné údaje
• Rozmístění součástek
• Schéma zapojení