互聯網上實際信號應用的設計人員會發現本應用筆記有助于理解TINIm390驗證模塊的技術特性。圍繞達拉斯半導體DS80C390微控制器和DS2502 IEEE MAC地址芯片設計,形成互聯網應用的參考設計。本應用筆記描述了該模塊的電氣細節,從系統概述到引腳描述、交流和直流電氣特性。
介紹
DSTINI1 (TINIm390) 驗證模塊是 TINI-390 芯片組參考設計的實現,可用作編寫嵌入式 Web 服務器的開發工具。它包括一個10Base-T以太網接口、用于關鍵系統代碼的512kB閃存、高達1MB的靜態RAM、雙串行端口、實時時鐘(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據總線,便于系統擴展。本應用筆記提供了TINIm390驗證模塊的技術說明。
系統概述
最低TINI-390芯片組設計必須包括DS80C390微控制器、閃存ROM、RAM和DS2502 IEEE MAC地址芯片。像TINIm390這樣的擴展芯片組設計可以包括對更多高級功能的支持。圖 1 顯示了 TINIm390 驗證模塊的框圖。
圖1.TINIm390 驗證模塊框圖
除了最小芯片組設計的功能外,TINIm390還包括以下重要功能:
512kB 閃存,用于關鍵系統代碼
512kB/1MB NV SRAM
10Base-T 以太網控制器
實時目錄
雙通道1-Wire網絡接口
雙CAN控制器
雙串行端口(一個RS-232電平和一個+5V電平)
公開微控制器的地址和數據總線,以實現并行 I/O 擴展
僅需+5V單電源供電
內存說明
存儲器映射指定存儲器和其他外圍設備在微控制器中解碼的位置 地址空間。圖 2 顯示了 TINIm390 的內存映射。它包含三個不同的代碼段、數據和 外設。
最大碼段為1MB,數據段最大為2MB,外設段最高可達 1MB. 如果代碼段中僅存在 512kB 的閃存 ROM,則保留數據段的起始地址 0x100000. 換句話說,段的起始地址始終如圖 2 所示。
圖2.內存映射
存儲芯片占據代碼和數據段,以及其他類型的設備,包括以太網控制器 和RTC,占據外圍部分。支持并行接口的其他外圍設備可以是 映射在外圍空間中。但是,以這種方式添加硬件也會增加容性負載 數據和地址總線(取決于設備)。系統設計人員必須意識到此加載到 確保可靠的系統運行。有關溫度與負載特性,請參見表1。添加設備時 必須避免外圍空間、以太網控制器和 RTC 的地址范圍。
還有一個單獨的4MB外圍區域,稱為外圍芯片使能(PCE)空間,可用于將大型(最多四個1MB)外部存儲器芯片或其他硬件設備直接連接到微控制器的地址和數據總線。但是,大多數硬件都映射到外圍部分,因為控制器可以更有效地訪問它。如果在PCE空間中沒有映射任何器件,則四個PCE控制引腳可用作通用端口引腳。
詳細的存儲器時序圖可在DS80C390數據資料中找到。MxTNI運行時環境使用兩個周期/PCE0-3數據讀取和寫入。
表 1.典型溫度與負載特性的關系 | ||
負載數量* | 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 |
*負載的特點是施加在 TINIm7-390 的地址、控制和數據線上的 512pF。
TINIm390 芯片組組件
TINI-390芯片組由TINIm390驗證模塊上的Maxim組件組成。這些 為標準元件,可從Maxim直接購買。每個組件的數據手冊都可以 在我們的網站上找到。這些組件包括:
DS80C390微控制器
DS2502-E48 IEEE 1-Wire MAC地址
DS2433 1線存儲器
DS1315 實時時鐘
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 或通用數據輸入引腳。 |
2 | IN1 | TTL 輸入。雙用途輸入引腳,可用作 RTS/CTS 流量控制的 CTS 或通用數據輸入引腳。 |
3–7 | GND | 數字電路接地 |
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 EPROM 進行編程,并能夠通過低阻抗路徑切換 VDD 以編程 EEPROM 或執行溫度轉換。 |
9 | VPP | +12V電源輸入,用于EPROM編程(注1) |
10 | CTX | CAN總線發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 |
內部1線總線(注4) |
18 | SMCRST | 從 CPU 重置外設 |
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復位輸入(注5) |
25 | DTR232 | RS232 CPU 復位輸入 (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 實現芯片使能 3(注 3) |
32 | /PSEN有效 | 從 CPU 啟用程序存儲(注釋 3) |
45 | /RCEO | |
46–53 | D7–D0 | 數據線(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 或通用數據輸出引腳。 |
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 或通用數據輸出引腳。 |
注1:引腳9(V聚丙烯) 可連接至 +12V DC,以便使用板載 DS2480B 對 EPROM 進行編程。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 執行,請將/CE0(引腳 12)連接到/ RCE0(引腳 45)。如果提供外部啟動存儲器,則必須將/RCE0拉高(V抄送) 以禁用板載閃存 ROM 或可能發生數據總線干擾。/CE0至/REC0路徑中的邏輯必須注意為/CE6信號提供最小延遲(<0ns)。
注3:地址總線、數據總線和選通線受到嚴格的加載限制。超過這些限制可能會導致板載和非板載資源的系統運行不穩定。確保緩沖任何將在板外重載的信號。始終遵守設計規范,以確保系統可靠運行。
注4:內部1-Wire總線(INTOW)是一個微控制器端口引腳,用于驅動CPU狀態LED,并鏈接到包含TINIm1以太網MAC地址的電路板390-Wire EPROM存儲器芯片。其他1-Wire器件將來可能會連接到該總線,以將配置數據傳輸到TINIm390。如果此總線在系統啟動期間短路至地(低電平),則會調用主清除。這將強制重新初始化 SRAM 的內容。
注5:CPURST必須取高(V抄送),然后釋放以重置 TINIm390。DTR232(引腳 25)上的活動狀態也會使這條線變高。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調用TINIm390復位。這是為了方便加載程序和診斷設備必須調用電路板的復位來控制系統。該線路通過 8kΩ 被拉至 -22V,并具有一個 0.01μF 電容濾波器,以防止在不使用此功能時,開路 DTR 導體上的串擾導致 TINIm390 的雜散復位。
注7:MxTNI板的額定功耗不超過250mA。
絕對最大額定值 | |
任何引腳上相對于地的電壓,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 |
儲存溫度 | -55°C 至 +85°C |
焊接溫度 | 參見 IPC/JEDEC J-STD-020A |
超出“絕對最大額定值”下列出的應力可能會對設備造成永久性損壞。這些只是額定載荷,不暗示設備在這些或任何其他條件下的功能操作,超出了規格的操作部分所示的條件。長時間暴露在絕對最大額定值條件下會影響器件的可靠性。
推薦的直流工作條件 (T一個= -20°C 至 +70°C) | ||||||
參數 | 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= -20°C 至 +70°C.) | ||||||
參數 | 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 | VRST | 4.50 | < 4.75 | V | ||
電源電流活動模式 | 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 0 轉換電流 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= -20°C 至 +70°C.) | ||||||
參數 | 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 噸監控系統- 5 | 納 | |||
/PSEN低電平有效至有效指令輸入 | tPLIV | 0.5 噸監控系統- 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 | tPXIZ | 見 MOVX 特性 | 納 | |||
容性負載呈現給 外部設備 | CL | 90 | pF | |||
預期數據保留時間 |
tDR |
(注1) | 10 | 年 |
注1:不存在V時的最短預期數據保留時間抄送+10°C 下為 25 年。
注2:負載電容為80pF的所有信號,但/PSEN、/RD和100pF的/WR除外。
注3:規格假設振蕩器的占空比為50%。
注4:t監控系統定義為 2 × t中聯.
注5:值t監控系統是機器周期時鐘相對于處理器輸入時鐘頻率的函數。這些關系在DS80C390數據資料的拉伸值時序表中進行了描述。
處理說明
像處理PC式內存模塊一樣處理TINIm390。TINIm390設計堅固耐用,但在處理此模塊時應遵守靜電放電(ESD)預防措施。與任何其他具有裸露電路的電子設備一樣,TINIm390應存放在防靜電盒中。將 TINIm390 插入插座時,請驗證電源是否不存在。V抄送和 GND 連接在通電前應檢查。此外,驗證輸入電源是否在 4.75V 和 5.25V 之間。
審核編輯:郭婷
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