Download
1 / 21
210 likes | 447 Views
הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל המעבדה למערכות ספרתיות מהירות הפקולטה להנדסת חשמל . מצגת סיום פרויקט מערכת בקרת גישה (יחידת קצה). מגיש ים : רזניקוב יבגני, דיאגילב קיריל מנחה : אלכס גרבר. תפקיד היחידה.
E N D
הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל המעבדה למערכות ספרתיות מהירות הפקולטה להנדסת חשמל מצגת סיום פרויקטמערכת בקרת גישה (יחידת קצה) מגישים :רזניקוב יבגני, דיאגילב קיריל מנחה :אלכס גרבר
תפקיד היחידה • יחידת קצה אחראית על פתיחת דלתותודיווח על מצב הדלת • היא אוספת אתהנתונים הדרושים ע"מ לקבל החלטה (מספר כרטיס מגנטי) האם לאפשר גישה ושולחת אותם דרך CANלשרת. • במקרה של פריצה או אי סגירת דלת יחידה מדווחת לשרת ומפעילה אזעקה. • במקרה חירום השרת יכול ליזום פתיחה של כל הדלתות.
תיאור פונקציונלי CAN • סכמת הבלוקים : זמזם חישן מגנטי מנעול מערך LED קורא מגנטי פנימי קורא מגנטי חיצוני In Circuit Debugger
סכימה כללית מערך LED זמזם מנעול חיישן מגנטי קורא מגנטי FPGA PIC קורא מגנטי מערך JUMPER MCP2551
תפקיד FPGA בהתאם לפקודות שהוא מקבל מ-PIC הבקר מסוגל לבצע את הפעולות הבאות: • להדליק\לכבות LED-ים • לקרוא מערך JUMPER • להעביר אות PWM לזמזם או\ו מנעול • להעביר נתונים שהתקבלו מקורא מגנטי ונאגרו בתוך טור FIFO ל-PIC
איך מעבירים פקודות ל-FPGA? יש לנו פרוטוקול טורי פשוט: • PIC מתחיל לייצר שעון (שולח לרגל י1י או י0י לוגי לסירוגין) • בסנכרון עם שעון מקור הנתונים מתחיל לשלוח ביט מידע עבור כל מחזור שעון. • מקבל המידע דואג לקרוא את הנתון כל מחזור של שעון.
קריאת נתוני כרטיס מגנטי • קורא מגנטי מחובר ל-FPGA, לכן כשאנחנו מעבירים כרטיס, קורא מתחיל להעביר נתונים לטורים הממומשים ב-FPGA • ברגע שאחד מטורים מתמלא נשלחת פסיקה ל-PIC שדואג לקרוא את כל הנתונים ולרוקן את הטור.
חיבורים בין PIC ל-FPGA • חוט אתחול -RESET • חוט שעון וחוט נתונים לקריאה של מערך JUMPER • חוט פסיקה – מיוצרת כל פעם כשטור נתונים מקורא מגנטי מתמלא • חוט שעון וחוט נתונים עבור מידע מקורא מגנטי • חוט שעון וחוט נתונים המשמשים להעברת פקודות ל-FPGA
מבנה תוכנה תוכנה מתחלקת לשני בלוקים עיקריים: • בלוק של CAN – שגרות שמאפשרות תקשורת קלה ונוחה עם שרת. • בלוק של מכונת מצבים של מנעול – בלוק זה מנהל את כל העבודה של התקן על סמך מידע שהוא מקבל מ-FPGA ו-CAN.
מה זה CAN ו-CANOpen? • רשת CAN היא רשת פשוטה שמאפשרת לשלוח חבילות נתונים של 8 בתים. • פרוטוקול של CANOpen הוא פרוטוקול סטנדרטי שמאפשר ממשק סטנדרטי לרשת ושליחת ידיעות ארוכות.
מושגים בסיסיים ב-CANOpen • כל חבילה ב-CAN מורכבת מ- • כותרת של 11 ביט • גוף הידיעה של 8 בתים. • כל ידיעה SDO ב-CANOpen מורכבת מ- • הודעת התחלה (Init Message) • אופציונלי – מידע מצורף (Segmented Data) • הודעת סיום (End Message).
מושגים בסיסיים ב-CANOpen • ישנם גם הודעות אישור: • Init Confirmation • Last Segment Confirmation • End Confirmation • בדו-שיח בין שתי יחידות ב-CANOpen אחרי ידיעה חייב להגיע אישור של קבלה, רק אחרי אישור עוברים לשלב הבא של העברה.
בלוק CAN חלק 1 בלוק של CAN מורכב משלוש שכבות: • שכבה של חבילות CAN – שכבה שמומשה בספריות סטנדרטיות ומטפלת בשליחה וקבלה של חבילות CAN. • שכבה של CANOpen(SDO) -שכבה זו מומשה על ידינו ומממשת שליחת ידיעות סטנדרטיות של CANOpen ומטפלת בחלוקת ידיעות ארוכות (יותר מ-7 בתים) לחבילות.
בלוק CAN חלק 2 • שכבה שלישית ואחרונה מממשת מכונת מצבים של CANOpen, כלומר דואגת לקבל כל חלקי הידיעה ולחברם או לחלק את המידע לידיעות של CANOpen ולשלוח אותן ברשת.
בלוק LockFSM • בלוק זה מממש מכונת מצבים של יחידת קצה • מכונת מצבים מגיבה להודעות שרת (ברמה של הודעות ולא של חבילות נתונים) ומטפלת בבדיקה מול השרת של הרשאות כניסה.
O-Door A-Req IDLE Sleep Exep B-In Fire דיאגרמת מצבים פסיקה אתחול
קצבי עבודה • CAN ~ 1Mbps • מעבד - PIC6Mhz • קורא מגנטי – פחות מ-4KHz • שאר הרכיבים ניתנים לדגימה בקצב נמוך – ~10Hz
רמות מתחים • מעבד PIC : V5 • משדר-מקלט MCP2551 : V5 • בקר FPGA : 3.3V • זמזם : V5 • מנעול: V5
תודות • תודה לצוות המעבדה (אלי, ברוריה, צפריר, גבי) על תמיכה טכנית וייעוץ מקצועי. • תודה לאלכס גרבר על עזרה מתמדת בפיתוח ובו זמנית מוכנות לתת לנו חופש פעולה • קונסטנטין סיניוק על עזרה בהפעלת ספרית CAN סטנדרטית.
