互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)際信號(hào)應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)本應(yīng)用筆記有助于理解TINIm390驗(yàn)證模塊的技術(shù)特性。圍繞達(dá)拉斯半導(dǎo)體DS80C390微控制器和DS2502 IEEE MAC地址芯片設(shè)計(jì),形成互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的參考設(shè)計(jì)。本應(yīng)用筆記描述了該模塊的電氣細(xì)節(jié),從系統(tǒng)概述到引腳描述、交流和直流電氣特性。
介紹
DSTINI1 (TINIm390) 驗(yàn)證模塊是 TINI-390 芯片組參考設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),可用作編寫嵌入式 Web 服務(wù)器的開發(fā)工具。它包括一個(gè)10Base-T以太網(wǎng)接口、用于關(guān)鍵系統(tǒng)代碼的512kB閃存、高達(dá)1MB的靜態(tài)RAM、雙串行端口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)、雙1-Wire?端口、CAN總線接口,并公開了DS80C390微控制器的地址和數(shù)據(jù)總線,便于系統(tǒng)擴(kuò)展。本應(yīng)用筆記提供了TINIm390驗(yàn)證模塊的技術(shù)說明。
系統(tǒng)概述
最低TINI-390芯片組設(shè)計(jì)必須包括DS80C390微控制器、閃存ROM、RAM和DS2502 IEEE MAC地址芯片。像TINIm390這樣的擴(kuò)展芯片組設(shè)計(jì)可以包括對(duì)更多高級(jí)功能的支持。圖 1 顯示了 TINIm390 驗(yàn)證模塊的框圖。
圖1.TINIm390 驗(yàn)證模塊框圖
除了最小芯片組設(shè)計(jì)的功能外,TINIm390還包括以下重要功能:
512kB 閃存,用于關(guān)鍵系統(tǒng)代碼
512kB/1MB NV SRAM
10Base-T 以太網(wǎng)控制器
實(shí)時(shí)目錄
雙通道1-Wire網(wǎng)絡(luò)接口
雙CAN控制器
雙串行端口(一個(gè)RS-232電平和一個(gè)+5V電平)
公開微控制器的地址和數(shù)據(jù)總線,以實(shí)現(xiàn)并行 I/O 擴(kuò)展
僅需+5V單電源供電
內(nèi)存說明
存儲(chǔ)器映射指定存儲(chǔ)器和其他外圍設(shè)備在微控制器中解碼的位置 地址空間。圖 2 顯示了 TINIm390 的內(nèi)存映射。它包含三個(gè)不同的代碼段、數(shù)據(jù)和 外設(shè)。
最大碼段為1MB,數(shù)據(jù)段最大為2MB,外設(shè)段最高可達(dá) 1MB. 如果代碼段中僅存在 512kB 的閃存 ROM,則保留數(shù)據(jù)段的起始地址 0x100000. 換句話說,段的起始地址始終如圖 2 所示。
圖2.內(nèi)存映射
存儲(chǔ)芯片占據(jù)代碼和數(shù)據(jù)段,以及其他類型的設(shè)備,包括以太網(wǎng)控制器 和RTC,占據(jù)外圍部分。支持并行接口的其他外圍設(shè)備可以是 映射在外圍空間中。但是,以這種方式添加硬件也會(huì)增加容性負(fù)載 數(shù)據(jù)和地址總線(取決于設(shè)備)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須意識(shí)到此加載到 確??煽康南到y(tǒng)運(yùn)行。有關(guān)溫度與負(fù)載特性,請(qǐng)參見表1。添加設(shè)備時(shí) 必須避免外圍空間、以太網(wǎng)控制器和 RTC 的地址范圍。
還有一個(gè)單獨(dú)的4MB外圍區(qū)域,稱為外圍芯片使能(PCE)空間,可用于將大型(最多四個(gè)1MB)外部存儲(chǔ)器芯片或其他硬件設(shè)備直接連接到微控制器的地址和數(shù)據(jù)總線。但是,大多數(shù)硬件都映射到外圍部分,因?yàn)榭刂破骺梢愿行У卦L問它。如果在PCE空間中沒有映射任何器件,則四個(gè)PCE控制引腳可用作通用端口引腳。
詳細(xì)的存儲(chǔ)器時(shí)序圖可在DS80C390數(shù)據(jù)資料中找到。MxTNI運(yùn)行時(shí)環(huán)境使用兩個(gè)周期/PCE0-3數(shù)據(jù)讀取和寫入。
表 1.典型溫度與負(fù)載特性的關(guān)系 | ||
負(fù)載數(shù)量* | 最低溫度(°C) | 最高溫度(°C) |
0 | -20 | +70 |
1 | -20 | +70 |
2 | -20 | +70 |
3 | -20 | +60 |
4 | -20 | +55 |
5 | -20 | +50 |
*負(fù)載的特點(diǎn)是施加在 TINIm7-390 的地址、控制和數(shù)據(jù)線上的 512pF。
TINIm390 芯片組組件
TINI-390芯片組由TINIm390驗(yàn)證模塊上的Maxim組件組成。這些 為標(biāo)準(zhǔn)元件,可從Maxim直接購(gòu)買。每個(gè)組件的數(shù)據(jù)手冊(cè)都可以 在我們的網(wǎng)站上找到。這些組件包括:
DS80C390微控制器
DS2502-E48 IEEE 1-Wire MAC地址
DS2433 1線存儲(chǔ)器
DS1315 實(shí)時(shí)時(shí)鐘
DS1321非易失RAM控制器
表 2.引腳說明 | ||
針 | 名字 | 功能 |
1 | IN3 | TTL 輸入。雙用途輸入引腳,可用作 RTS/CTS 流量控制的 DCD 或通用數(shù)據(jù)輸入引腳。 |
2 | IN1 | TTL 輸入。雙用途輸入引腳,可用作 RTS/CTS 流量控制的 CTS 或通用數(shù)據(jù)輸入引腳。 |
3–7 | GND | 數(shù)字電路接地 |
8 |
OWIO |
1線輸入/輸出引腳。1-Wire總線,具有壓擺率控制的下拉、有源上拉、V切換能力聚丙烯對(duì) EPROM 進(jìn)行編程,并能夠通過低阻抗路徑切換 VDD 以編程 EEPROM 或執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換。 |
9 | VPP | +12V電源輸入,用于EPROM編程(注1) |
10 | CTX | CAN總線發(fā)射線或雙向端口引腳 |
11 | .CRX | CAN總線接收線或雙向端口引腳 |
12 | active-low CE0 | CPU 芯片使能 0(注 2) |
13 | A19 | 地址行(注3) |
33–36 | A7–A4 | |
37–44 | A8–A15 | |
54–57 | A0–A3 | |
60–62 | A16–A18 | |
14 |
TX1 |
串口 1 輸出 TTL |
15 | XRX1 | 串口 1 輸入 TTL |
16 | Active-low RD | CPU 讀取頻閃(注 3) |
17 |
INTOW |
內(nèi)部1線總線(注4) |
18 | SMCRST | 從 CPU 重置外設(shè) |
19 | TX232 | 串口 0 輸出 |
20 | RX232 | 串口 0 輸入 |
21 | TX | 串口 0 輸出 TTL |
22 | XRX0 | 串口 0 輸入 TTL |
23 | 低電平有效 | CPU 中斷輸入 |
24 | CPURST | CPU復(fù)位輸入(注5) |
25 | DTR232 | RS232 CPU 復(fù)位輸入 (注 6) |
26 | EN2480 | 板載DS2480B使能 |
27 | /PCE3 | 從CPU使能外圍芯片(注3) |
28 | /PCE2 | |
29 | /PCE1 | |
30 | /PCE0 | |
31 | /CE3有效 | 從 CPU 實(shí)現(xiàn)芯片使能 3(注 3) |
32 | /PSEN有效 | 從 CPU 啟用程序存儲(chǔ)(注釋 3) |
45 | /RCEO | |
46–53 | D7–D0 | 數(shù)據(jù)線(注3) |
58 | /WR | CPU 寫入選通(注 3) |
59 | IN2 | TTL 輸入。該引腳可用作通用輸入端口引腳。 |
63 | ETH3 | 10Base-T 差分輸入 |
64 | ETH6 | |
65 | ETH2 | 10Base-T 差分輸出 |
66 | ETH1 | |
67–70 | Vcc | 5mA (最大值)、+250V DC 時(shí)為 ±5% (注 7) |
71 | 輸出1 | TTL 輸出。雙用途輸出引腳,可用作 RTS/CTS 流量控制的 RTS 或通用數(shù)據(jù)輸出引腳。 |
72 | 輸出2 | TTL 輸出。雙用途輸出引腳,可用作 RTS/CTS 流量控制的 DTR 或通用數(shù)據(jù)輸出引腳。 |
注1:引腳9(V聚丙烯) 可連接至 +12V DC,以便使用板載 DS2480B 對(duì) EPROM 進(jìn)行編程。如果引腳 9 (V聚丙烯) 不以這種方式使用,它必須連接到 V抄送.
注 2:要從板載閃存 ROM 執(zhí)行,請(qǐng)將/CE0(引腳 12)連接到/ RCE0(引腳 45)。如果提供外部啟動(dòng)存儲(chǔ)器,則必須將/RCE0拉高(V抄送) 以禁用板載閃存 ROM 或可能發(fā)生數(shù)據(jù)總線干擾。/CE0至/REC0路徑中的邏輯必須注意為/CE6信號(hào)提供最小延遲(<0ns)。
注3:地址總線、數(shù)據(jù)總線和選通線受到嚴(yán)格的加載限制。超過這些限制可能會(huì)導(dǎo)致板載和非板載資源的系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。確保緩沖任何將在板外重載的信號(hào)。始終遵守設(shè)計(jì)規(guī)范,以確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
注4:內(nèi)部1-Wire總線(INTOW)是一個(gè)微控制器端口引腳,用于驅(qū)動(dòng)CPU狀態(tài)LED,并鏈接到包含TINIm1以太網(wǎng)MAC地址的電路板390-Wire EPROM存儲(chǔ)器芯片。其他1-Wire器件將來可能會(huì)連接到該總線,以將配置數(shù)據(jù)傳輸?shù)絋INIm390。如果此總線在系統(tǒng)啟動(dòng)期間短路至地(低電平),則會(huì)調(diào)用主清除。這將強(qiáng)制重新初始化 SRAM 的內(nèi)容。
注5:CPURST必須取高(V抄送),然后釋放以重置 TINIm390。DTR232(引腳 25)上的活動(dòng)狀態(tài)也會(huì)使這條線變高。該線路通過板載22kΩ下拉下拉。
注6:RS232電平DTR控制線用于在置位時(shí)調(diào)用TINIm390復(fù)位。這是為了方便加載程序和診斷設(shè)備必須調(diào)用電路板的復(fù)位來控制系統(tǒng)。該線路通過 8kΩ 被拉至 -22V,并具有一個(gè) 0.01μF 電容濾波器,以防止在不使用此功能時(shí),開路 DTR 導(dǎo)體上的串?dāng)_導(dǎo)致 TINIm390 的雜散復(fù)位。
注7:MxTNI板的額定功耗不超過250mA。
絕對(duì)最大額定值 | |
任何引腳上相對(duì)于地的電壓,但以下 以下引腳: | -0.3V to VCC + 0.3V |
VPP | +14V |
INTOW | +14V |
RX232 | ±30V |
ETH3, ETH6 | +125 |
ETH2, ETH1 | +125 |
工作溫度 | -40°C 至 +85°C |
儲(chǔ)存溫度 | -55°C 至 +85°C |
焊接溫度 | 參見 IPC/JEDEC J-STD-020A |
超出“絕對(duì)最大額定值”下列出的應(yīng)力可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。這些只是額定載荷,不暗示設(shè)備在這些或任何其他條件下的功能操作,超出了規(guī)格的操作部分所示的條件。長(zhǎng)時(shí)間暴露在絕對(duì)最大額定值條件下會(huì)影響器件的可靠性。
推薦的直流工作條件 (T一個(gè)= -20°C 至 +70°C) | ||||||
參數(shù) | 象征 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 麥克斯 | 單位 |
VCC | 4.75 | 5.00 | 5.25 | V |
直流電氣特性 (V抄送= 4.75 至 5.25V, T一個(gè)= -20°C 至 +70°C.) | ||||||
參數(shù) | 象征 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 麥克斯 | 單位 |
電源電壓 | VCC | 4.75 | 5.25 | V | ||
輸出低電壓 | VOL |
IOL |
0.40 | V | ||
輸出高電壓 | VOH | -680μA | 2.4 | V | ||
輸入低電壓 | VIL | 0 | 0.80 | V | ||
輸入高壓 | VIH | 2.2 | Vcc | V | ||
輸入漏電流 | IIL | 0.45 < VIN < VCC | 320 | μA | ||
重置跳變點(diǎn) | VRST | 4.50 | < 4.75 | V | ||
電源電流活動(dòng)模式 | ICC | 250 | mA | |||
端口 3、5 的輸出低電壓 | VOL1 | IOL= 1.6mA | 0.45 | V | ||
端口 3、5 的輸出低電壓 | VOL2 | IOL= 3.2mA | 0.45 | V | ||
端口 3、5 的輸出高電壓 | VOH1 | IOH= -50μA | 2.4 | V | ||
端口 3、5 的輸出高電壓 | VOH2 | IOH= -1.5毫安 | 2.4 | V | ||
邏輯 1 對(duì) 0 轉(zhuǎn)換電流 端口 3、5 | IL | -300 | +300 | 微安 | ||
IN1、IN2、IN3 的輸入電流 | IIH | +75 | +150 | 微安 | ||
輸出低電壓用于 OUT1, 輸出2 | VOL3 | IOL= 4mA | 0.4 | V | ||
輸出高電壓用于 OUT1, 輸出2 | VOH3 | IOH= -2毫安 | 2.4 | V | ||
輸出漏電流 輸出 1、輸出 2 | IOL3 |
0 < VIN < VCC |
-10 | +10 | 微安 |
交流電氣特性 (V抄送= 4.75 至 5.25V, T一個(gè)= -20°C 至 +70°C.) | ||||||
參數(shù) | 象征 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 麥克斯 | 單位 |
外部振蕩器頻率 | 1/tCLCL | 18.432 | 兆赫 | |||
/PSEN脈沖寬度 | tPLPH | 0.5 噸監(jiān)控系統(tǒng)- 5 | 納 | |||
/PSEN低電平有效至有效指令輸入 | tPLIV | 0.5 噸監(jiān)控系統(tǒng)- 20 | 納 | |||
輸入指令在/PSEN之后保持 | tPXIX | 0 | 納 | |||
輸入指令在/PSEN之后浮點(diǎn) | tPXIZ | 見 MOVX 特性 | 納 | |||
容性負(fù)載呈現(xiàn)給 外部設(shè)備 | CL | 90 | pF | |||
預(yù)期數(shù)據(jù)保留時(shí)間 |
tDR |
(注1) | 10 | 年 |
注1:不存在V時(shí)的最短預(yù)期數(shù)據(jù)保留時(shí)間抄送+10°C 下為 25 年。
注2:負(fù)載電容為80pF的所有信號(hào),但/PSEN、/RD和100pF的/WR除外。
注3:規(guī)格假設(shè)振蕩器的占空比為50%。
注4:t監(jiān)控系統(tǒng)定義為 2 × t中聯(lián).
注5:值t監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)器周期時(shí)鐘相對(duì)于處理器輸入時(shí)鐘頻率的函數(shù)。這些關(guān)系在DS80C390數(shù)據(jù)資料的拉伸值時(shí)序表中進(jìn)行了描述。
處理說明
像處理PC式內(nèi)存模塊一樣處理TINIm390。TINIm390設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用,但在處理此模塊時(shí)應(yīng)遵守靜電放電(ESD)預(yù)防措施。與任何其他具有裸露電路的電子設(shè)備一樣,TINIm390應(yīng)存放在防靜電盒中。將 TINIm390 插入插座時(shí),請(qǐng)驗(yàn)證電源是否不存在。V抄送和 GND 連接在通電前應(yīng)檢查。此外,驗(yàn)證輸入電源是否在 4.75V 和 5.25V 之間。
審核編輯:郭婷
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