Puertas para Windows Versión 1.2 (alpha)

Transcripción

1 Universidad Técnica Federico Santa María Laboratorio de Sistemas Digitales Puertas para Windows Versión 1.2 (alpha) Mayo 2001 Andrés Alvarado PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 1

2 I. Introducción: Que es Puertas para Windows? Este programa permite utilizar las puertas paralela y serial bajo Windows 95/98/NT. Se comenzó el trabajo para superar las limitaciones de Windows NT con respecto al acceso a los puertos, ya que la escritura a puertos bajo este sistema operativo está limitada al Administrador. Este programa se basa en un Driver distribuido como freeware por Scientific Software Tools ( ) para otorgarle permiso de escritura a los usuarios. Puertas permite generar o cargar vectores de prueba y enviarlos por la puerta paralela a un circuito que se desea probar. Los resultados se registran por otros pines de la puerta paralela para verificar el correcto comportamiento del circuito. Aparte de poder trabajar con la puerta serial y puerta paralela en modo SPP, existe un modo operacional desarrollado específicamente para la tarjeta XS95 de Xess ( (Al momento de escribir este manual se inicia el trabajo para la placa XS40d e Xess). Aún cuando este programa puede funcionar en forma independiente, se optó por agregar protección adicional a la puerta paralela para evitar posibles danos a la placa madre de la computadora. Se desarolla, en forma independiente, este hardware, permitiendo no solo limitación de corriente, pero la separación de tierras mediante un optoacoplador bidireccional. Finalmente, información sobre la operación de las puertas paralelas, tanto hardware como software fue obtenido de y II. Requerimientos Mínimos? El programa ha sido desarrollado y probado en un Pentium 133, 32 MB de RAM, bajo Windows 98. Además ha sido probado en los computadores en el Laboratorio de Sistemas Digitales, los cuales trabajan bajo Windows NT. El programa no ha sido probado aún bajo Windows 2000 o Windows Me. La puerta paralela de la computadora debe estar en el modo SPP (Standard Parallel Port), algún modo compatible además de cumplir con las exigencias de compatibilidad de la norma IEEE Esto no debería ser un problema ya que la norma data de 1994 y la mayoría de las computadoras la utilizan. La puerta paralela debe usar la puerta 378h o 278h solamente. Este limite existe para evitar que se escriban a direcciones no deseadas. Precaución! Al momento de escribir esto, la mayoría de las computadoras utilizan puertas paralelas instaladas directamente a la placa madre. La dificultad principal es que existe la posibilidad de causar daño permanente a la computadora ya que la corriente entregada por la puerta en algunos modelos no debe exceder 14 ma. Se recomienda usar un buffer de algún tipo para proteger la placa madre. III. Instalación Bajo Windows NT, se debe tener acceso a la cuenta de administrador, bajo la cual se instala Driver Linx de SI Technologies con el instalador /linx/setup.exe. El ejecutable puede correr desde cualquier parte. En Windows 95 o 98, se debe ejecutar el archivo setup.exe. Luego se debe copiar el archivo Puertas120.exe a cualquier parte del disco duro. PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 2

3 III. Descripción del Hardware Requerido A. Para conectar circuitos TTL a la puerta paralela: Para entender se repasan superficialmente algunos puntos generales sobre el funcionamiento de la puerta. Si se desea hacer una aplicación con la puerta paralela, se requiere mucho mas detalle, ver a o alguna referencia adecuada. Suponiendo una dirección base de $378, y la puerta utilice el estándar SPP, se disponen de las tres siguientes puertas: Puerto de Datos (378h) 8 bits solo de salida Puerto de Control(379h) 4 bits bidireccionales Puerto de Estado (380h) 5 bits solo de entrada Por lo general, se utiliza la puerta $378 para escribir los datos y algunos bits de las dos siguientes direcciones para leer. Para escribir los datos, basta asignar un valor a la puerta de interés, por ejemplo, para escribir a la puerta: Para leer un byte, el algoritmo es mas complicado. Antes de leer los bits de salida, estos deben estar en 5V y se deben ser forzados a cero por el circuito externo. Para esto, algunos de los pines (Puerto de Estado) requieren una resistencia pullup y una fuente de poder externa(5v). Para evitar el uso de una fuente externa, se usa un pin de la computadora (pin 17 en un enchufe D25) para suministras la alimentación de 5V. Otros pines (Puerto de Control) se ponen en 5V por medio de software. Además, algunos bits usan lógica inversa (0 lógico = 5V), pero se corrigen por software. B. Para conectar una tarjeta XS95 a la puerta paralela Utilice el cable entregado por el manufacturador sin utilizar circuitos adicionales. PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 3

4 IV. Descripción del Software El menú principal, mostrado en la figura, permite acceder a un conjunto de herramientas descritas en las siguientes secciones. Es posible realizar pruebas estáticas de los circuitos coectados a la puerta paralela para los modos de operación Puerta Paralela y XS-95. La corrida de LEDs superiores controlan la puerta de salida. Se hace Click sobre los LEDs para activar/desactivar los pines de la puerta en forma independiente. También es posible escribir un byte a la puerta usando el espacio bajo los LEDS y luego presionando el botón de envío. En este espacio de debe escribir un numero decimal o un numero hexadecimal con el prefijo $. Por ejemplo, para el caso decimal se escribe 63 y $3F para el caso hexadecimal. En la parte inferior se muestra el estado de los bits de entrada de la puerta. Se debe presionar Leer cada 50[ms] para inicializar la puerta. Esto es necesario ya que los pines de la puerta deben estar en estado alto antes de ser usados como entrada. Además es posible hacer pruebas dinámicas de los circuitos con un vector de prueba. Un generador de vectores de prueba permite crear o cargar dichos vectores para luego ser enviados por la puerta. PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 4

5 Es posible generar un vector de pureba primero seleccionando un rango (botón derecho) y luego aplicando ciertas modificaciones al rango elegido(botón derecho), como por ejemplo contar o desplazar celdas. Es posible modificar una celda haciendo un doble click sobre la celda de interés. También, esta ventana permite cargar un conjunto de datos desde un archivo en el formato Hexadecimal Intel. Finalmente, se pueden cargar los vectores de prueba generados por el software de Xilinx en los archivos con extensión TMV. Los archivos TMV pueden usar 1 y 0 como estados permisibles. Los estados C son interpretados como un reloj (0-1-0). Desafortunadamente, los otros estados, por ejemplo X, no son interpretados y se consideran como 0. Por otro lado, también es posible guardar archivos con extensión TMV, aún cuando no corresponda al formato de Xilix. Debe destacarse que para los archivos tipos Intel Hex no se hace verificación del checksum. Finalmente, se puede guardar un archivo con extensión TMV. Una vez creada la sentencia, se abre la ventana mostrada a continuación usando el menú principal una de las siguientes opciones: herramientas/xs95/prueba/prueba dinámica herramientas/puerta paralela/enviar secuencia PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 5

6 Una vez creado el vector, se procede a cargar el vector, y luego se envía esta secuencia de bytes por la puerta paralela. Luego, se puede comparar los resultados obtenidos leyendo la puerta con los resultados esperados en el archivo TMV. Finalmente, es posible visualizar los resultados. La visualización de los bytes de salida en función de los bytes que recibe el circuito se muestran en la siguiente ventana. Se muestran dos canales digitales de 8 bits cada uno. Existen dos marcadores para mostrar de mejor manera relaciones temporales. En la parte inferior derecha se muestra la relación entrada-salida en la posición donde se encuentra el marcador. Los gráficos se pueden exportar en el formato BMP o WMF para ser utilizado en informes. Los colores de fondo y de líneas con completamente configurabais. El uso de las teclas [Shift] y [Ctrl] junto a los botónes del mouse permite acercase a una zona o mover el gráfico. Por otro lado, se implemento un terminal para la Puerta Serial mostrado en la siguiente figura: El terminal revisa las líneas de control de la puerta serial al igual que permite setear RTS y DTR. Un gráfico temporal muestra el código ASCII del carácter recibido. Los menús permiten configurar tanto la conexión (Baud, Paridad, etc.) como el terminal en si (echo local, envío de <LF> con <CR>, etc.). PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 6

7 V. Apéndice A. Notas, Problemas y Mejoras Futuras - El programa NO funciona si los DLL requeridos no se encuentran en el PATH (i.e. /WinNT/System). - El hardware debe utilizar el pin 17 (DB25) para alimentar los pullup de los 5 bits mas significativos. En versiones futuras esto podría ser mas flexible. - En este programa, los números hexadecimal se deben preceder con un '$' - El limite para el tamaño de las secuencias es de 4K - No todas las acciones estan protegidas por rutinas de excepciones. - El tiempo que se demora en enviar los datos depende de los temporizadores de Windows, los cuales, por razones historicas, no pueden trabajar a menos de 55 [ms]. B. Archivos *.tmv El software disponible para la programación de la tarjeta XS95 utiliza vectores de prueba con la extensión TMV. A continuación se muestra un ejemplo de uno de estos programas. #$ TOOL ise 3.01 #$ MODULE jc2_top #$ TITLE jc2_abl S8; LEFT RIGHT STOP CLK -> Q[3] Q[2] Q[1] Q[0] $ 111C->0000; 111C->0000; 011C->0000; 111C->1000; 111C->1100; 011C->0000; 111C->0001; 111C->0011; 111C->0111; 111C->1111; 111C->1110; $ Lo que interesa para el programa, es la primera linea que comienzan con $, los datos inmediatamente después se utilizan como los vectores de prueba y la información en la linea anterior como los nombres de las señales. C. Componentes Utilizados para el programa Las siguientes librerias y componentes, distribuitos como freeware por medio de Internet fueron utilizados para realizar este trabajo. Sin el aporte de estas personas, este trabajo, como se encuentra, no seria posible. DriverLINX Port I/O Driver for Win95 and WinNT (C) Copyright 1996, Scientific Software Tools, Inc., AboutBox.close; Paoli, PA, TDLPortIO v1.2: DriverLINX Win95/98/NT Port IO driver wrapper. TDLPortIO is (c) 1999 John Pappas (DiskDude). diskdude.cjb.net "ComPort Library" version 2.60 Dejan Crnila, "SGraph", Simple Graph 2.3 Copyright , Sergei P. Pod'yachev. Novosibirsk, Russia. PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 7

8 "Accutimer", F. Joe Darley "ThhALed 1.10c", Howard Harvey 24/MAY/1999 Basado en "TAutoLed V2.01" by Chang Ting SU dove.net.au/~hharvey E. Versiones Ver 1.2, Mayo 2001 Lee Archivos Tmv Trabaja con la tarjeta XS95 de Xess Se eliminan algunas ranas de la visualización Se eliminan algunas ranas de la lectura de archivos Ver 1.1, Febrero 2001 Lee Archivos Intel Hex Preparacion y envio se secuencias por la puerta paralela Visualiza Senales Digitales Terminal para Puerta Serial Eliminar algunas ranas Ver 1.0, Diciembre 2000 Version Original, Funcionamiento basico de la puerta paralela PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 8

9 Conexión entre la placa XS95 usando Puertas Para trabajar con la puerta paralela de PC, se deben asignar ( bajo ABEL ) los números de pines de las señales considerando la conexión física entre la Placa XS95 y el computador por medio de la puerta paralela del PC. Pines de ENTRADA a la placa: PUERTA PARALELA CPLD Nombre Numero Pin Pin DB 25 Comentario de Pin Placa XS 95 D D D D D D D Negado* D Negado* * algunos pines de la placa XS95 están negados en la placa, el software automáticamente los invierte para simplificar el diseño. Estos pines corresponden a la dirección 378h del PC. Existe otro pin que se usa como entrada a la placa XS95. El pin 6 de la placa XS95 está conectado al pin 1 del conector DB25. Este pin puede ser usado desde el modo de prueba estática en forma independiente o en el modo de prueba dinámica usando la caja marcada en la parte inferior de la ventana. En este caso, se envía un pulso (0-1-0) con cada dato enviado. PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 9

10 Pines de SALIDA de la placa XS95: El conjunto de pines 10,11,12,13 y 15 corresponden a la dirección 379h del PC. Los siguientes pines se utilizan en la placa XS95: Nombre de Numero de Pin Nombre Centronics Pin DB25 Pin Placa XS95 S6 70 Acknowledge 10 S5 66 Paper Out 12 S4 72 Select In 13 S3 71 Error 15 PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 10

11 Display de Siete Segmentos: CPLD Numero de Pin Segmento de Display Placa XS95 24 Punto 15 S6 14 S5 18 S4 17 S3 19 S2 23 S1 21 S0 PUERTASparaWindows, Guia de Usuarios 11