A/D-omvandlare

F¨or att omvandla kontinuerliga, analoga signaler till diskreta, digitala anv¨ands A/D-omvandlare. En s˚adan omvandling beh¨ovs till exempel d˚a yttre analoga sig- naler ska behandlas av en processor.[8]

Uppl¨osning

En A/D-omvandlare j¨amf¨or en analog insp¨anning med en referenssp¨anning som ¨ar uppdelad i olika niv˚aer. Omvandlarens uppl¨osning beskriver hur m˚anga dessa niv˚aer ¨ar. Uppl¨osningen m¨ats i antal bitar som A/D-omvandlarens resultat presen- teras i och ¨ar d¨armed ett m˚att p˚a hur noggrant en analog signal kan m¨atas.[8],[9]

Omvandlingshastighet och arkitektur

En A/D-omvandlares snabbhet att sampla en analog signal ¨ar starkt beroende p˚a omvandlarens inre arkitektur. Med avseende p˚a samplingsfrekvens kan A/D- omvandlare delas in i tv˚a grupper: Nyquist-omvandlare och ¨oversamlande om- vandlare. Nyquist-omvandlare samplar v¨arden enligt Nyquist-teoremet, vilket in- neb¨ar att samplingsfrekvensen ¨ar strax h¨ogre ¨an dubbla h¨ogsta frekvenskomponent (Nyquistfrekvensen) i den samplade signalen. Samplingsfrekvensen v¨aljs ofta till cirka 3 till 20 g˚anger st¨orre ¨an Nyquist frekvensen d˚a frekvenskomponenter som ¨ar h¨ogre ¨an Nyquistfrekvensen annars ”skr¨apar ned” resultatet. Problemet med dessa skr¨apfrekvenser kallas aliasing och begr¨ansas med h¨ojd samplingsfrekvens och ett l˚agpassfiltrerande anti-aliasingfilter.

fsampel>2 · fbandbredd (3.1)

3.1 Nyquistteoremet, ¨aven k¨ant som Shannons teorem eller samplingsteoremet. fbandbredd kallas ¨aven Nyquistfrekvensen.

¨

Oversamplande omvandlare (till exempel sigma/delta-omvandlare) samplar v¨arden betydligt snabbare ¨an Nyquist-omvandlare (cirka 40 till 1024 g˚anger Nyquist- frekvensen) och kan p˚a s˚a s¨att ¨oka sin internt l˚aga uppl¨osning med hj¨alp av medelv¨ardesbildning. Priset som betalas d˚a samplingsfrekvens anv¨ands f¨or att ¨oka uppl¨osning ¨ar att den praktiska omvandlingshastigheten blir relativt l˚ag. ¨Oversampling resulterar allts˚a oftast i h¨og uppl¨osning och l˚ag bandbredd.

Arkitekturen f¨or Nyquist-omvandlare kan i sin tur delas in i tre huvudprinciper: • Successiv approximation

• Ramp • Flash

Successiv approximation, som ¨ar den vanligaste principen anv¨ander en r¨aknare och en D/A-omvandlare f¨or att skapa en sp¨anning som j¨amf¨ors med signalsp¨anningen med hj¨alp av en komparator. R¨aknaren kallas successivt approximationsregister och r¨aknar inte som en konventionell r¨aknare (det vill s¨aga fr˚an noll och ett steg i taget upp˚at). Ist¨allet b¨orjar den med att ¨oka den mest signifikanta biten (MSB), j¨amf¨ora mot signalsp¨anningen och d¨arefter avg¨ora om r¨aknaren ska ¨okas (med den n¨ast mest signifikanta biten) eller minskas (genom att nollst¨alla MSB och ettst¨alla biten innan MSB) till dess att sp¨anningen motsvarar insignalens niv˚a.

Rampomvandlare finns i olika typer men alla har gemensamt att varje sam- pel best¨ams av att en sp¨anning stegvis r¨aknas upp med hj¨alp av en konventionell

r¨aknare och en D/A-omvandlare. Den uppr¨aknade sp¨anningen j¨amf¨ors mot den analoga signalen med en komparator som avg¨or om korrekt v¨arde hittats eller om uppr¨akningen skall f¨orts¨atta. N¨ar korrekt v¨arde hittats h˚aller r¨aknaren det digitala resultatet. Rampomvandlarna ¨ar relativt l˚angsamma eftersom de vid varje sam- pling b¨orjar om och j¨amf¨or signalsp¨anningen mot l¨agsta m¨ojliga referenssp¨anning (nollniv˚an).

Den snabbaste omvandlingstiden f˚as med flasharkitektur. I flashomvandlaren delas referenssp¨anningen upp ¨over en resistorstege med lika m˚anga resistorer (av samma resistans, utom i specialfall) som omvandlarens uppl¨osning kr¨aver. Sig- nalsp¨anningen j¨amf¨ors sedan med komparatorer mot dessa sp¨anningsniv˚aer och avkodas f¨or att resultera i ett bin¨art tal.

Figur 3.6: 3 bitars flashomvandlare med xor-grindar och avkodare som formaterar resultatet fr˚an komparatorerna till ett bin¨art tal.[10]

na arkitekturer eftersom den direkt analogt best¨ammer de olika niv˚aerna. Det enda som begr¨ansar omvandlingstiden ¨ar grindf¨ordr¨ojningar i avkodningslogiken och komparatorf¨ordr¨ojningar. Den stora nackdelen ¨ar att s˚a m˚anga komparatorer m˚aste anv¨andas. Komparatorerna m˚aste vara lika m˚anga som antalet niv˚aer som omvandlarens uppl¨osning kr¨aver. En 8 bitars flashomvandlare innefattar 256 olika niv˚aer och d¨arf¨or 255 komparatorer (f¨or att best¨amma nollniv˚an beh¨ovs ingen enskild komparator), vilket g¨or arkitekturen till den mest komponentintensiva av de beskrivna typerna.

En variant p˚a flasharkitekturen som sparar m˚anga komparatorer ¨ar halv-flash- arkitekturen. Dessa omvandlare g¨or omvandlingen i tv˚a omg˚angar, vilket inneb¨ar att den ocks˚a tar dubbelt s˚a l˚ang tid att genomf¨ora. Den stora f¨ordelen ¨ar att halvflashomvandlare bara beh¨over inneh˚alla lika m˚anga komparatorer som en flashomvandlare med h¨alften s˚a h¨og uppl¨osning. En 8 bitars halvflashomvand- lare inneh˚aller allts˚a lika m˚anga komparatorer som en 4 bitars flashomvandlare, vilket ¨ar 15 stycken. Om resultatet i sin tur j¨amf¨ors med antalet komparatorer f¨or en 8 bitars flash, vilket ¨ar 255 stycken, uppt¨acks den stora skillnaden. P˚a samma s¨att reduceras ocks˚a antalet resistorer i resistorstegen.

Andra komponenter som ¨ar vanligt f¨orekommande i en A/D-omvandlares inre ¨ar en sample-and-hold-krets (¨aven kallad track-and-hold) och en multiplexer. Sample- and-hold-kretsens uppgift ¨ar att tillf¨alligt l˚asa den analoga insp¨anningen s˚a att den inte varierar under omvandlingen. En multiplexer anv¨ands f¨or att m¨ojligg¨ora sam- pling av signaler p˚a olika kanaler, vilket ¨ar fallet d˚a till exempel olika k¨allor ska samplas med samma A/D-omvandlare. Med en multiplexer integrerad i omvand- laren ist¨allet f¨or en extern sparas komponentutrymme.[10],[11],[12],[13]

3.1.5

Minnen

F¨or att en dator ska kunna lagra data beh¨ovs n˚agon typ av minne. De flesta persondatorer har n˚agon form av cacheminne, ramminne och h˚arddisk f¨or lagring av program och annan data. Att olika minnen anv¨ands i en dator beror bland annat p˚a att de minnen som har h¨og lagringskapacitet ofta inte ¨ar tillr¨ackligt snabba. En annan orsak ¨ar att vissa minnen tappar sitt inneh˚all d˚a de inte matas med en sp¨anning medan andra inte g¨or det. H˚arddisken ¨ar oftast ett magnetiskt minne medan cacheminne och ramminne ¨ar halvledarminnen.[9]

Icke-flyktiga minnen

De minnen som kan beh˚alla den information som lagrats i dem ¨aven d˚a mat- ningssp¨anningen kopplats fr˚an kallas icke-flyktiga. Nackdelen med dessa minnen ¨ar att inte ¨ar lika snabba som flyktiga minnen. L¨astiden g˚ar att f˚a lika bra som den flyktiga varianten men skrivtiden ¨ar betydligt l¨angre. P˚a grund av den l˚anga

skrivtiden anv¨ands icke-flyktiga minnen i huvudsak f¨or l¨asning av permanent information.[9]

Flashminnen

Det finns olika typer av icke-flyktiga minnen s˚asom ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electri- cal Erasable PROM) samt flashminne. Av dessa kan bara EPROM, EEPROM och flashminnet raderas efter att de tillverkats och eventuellt programmerats. EEP- ROM och flashminne har dessutom egenskapen att de kan raderas elektriskt, vilket skapar m¨ojligheten f¨or exempelvis en processor att flera g˚anger f¨or¨andra minnets inneh˚all. Flashminnen ¨ar idag vanliga eftersom de ¨ar l¨attare att radera ¨an EPROM samt inneh˚aller fysiskt mindre minnesceller ¨an EEPROM. Skrivtiden hos flashmin- net ¨ar ocks˚a betydligt kortare ¨an f¨or EEPROM (storleksordningen mikrosekunder j¨amf¨ort med millisekunder). Men det finns ocks˚a nackdelar hos flashminnet. Det kan endast raderas helt och h˚allet eller stora delar i taget (det vill s¨aga blockvis). EPROM och EEPROM kan raderas bytevis.[9]

Flyktiga minnen

Flyktiga minnen kan till motsats mot icke-flyktiga inte beh˚alla den data som sparats i dem efter det att matningssp¨anningen kopplats fr˚an. D¨aremot har de, som redan beskrivits, betydligt kortare skrivtid, vilken liksom l¨astiden ligger i omr˚adet nanosekunder. Dessa minnen kallas vanligen RAM (Random Access Memory), vilket betecknar att det f¨or dessa minnen alltid kr¨avs samma tid f¨or att acces- sa olika, slumpm¨assigt valda adresser. RAM minnen skiljer sig i det avseendet till exempel mot h˚arddiskar som beroende p˚a var huvudet befinner sig har olika s¨oktider. Flyktiga minnen finns av tv˚a olika typer: statiska och dynamiska.[9] Statiska RAM

I statiska RAM (SRAM) sparas en databit i en latch uppbyggd av cirka 4-6 transis- torer. Informationen i latchen h˚alls s˚a l¨ange minnet har matningssp¨anning. SRAM ¨ar snabbare ¨an dynamiska RAM och anv¨ands d¨arf¨or ofta som cacheminne i datorer och inbyggda processorer.[9]

Dynamiska RAM

Dynamiska RAM (DRAM) ¨ar uppbyggda av endast en transistor och en konden- sator. Bitinformationen sparas som laddning i kondensatorn, men som p˚a grund av l¨ackstr¨om kontinuerligt laddas ur. F¨or att bibeh˚alla informationen m˚aste laddnin- gen i kondensatorn uppfriskas med j¨amna mellanrum. Uppfriskningen sker genom

att informationen l¨ases och skrivs in igen, ungef¨ar var 50:e millisekund (kallas uppfriskningsperioden). Eftersom uppfriskningar tar mindre tid ¨an en procent av uppfriskningsperioden p˚averkar inte dessa prestandan n¨amnv¨art, d¨aremot kr¨avs speciella kretsar f¨or att sk¨ota uppfriskningarna. DRAM ¨ar l˚angsammare ¨an SRAM men tar, p˚a grund av de f˚a komponenter som kr¨avs per minnescell, upp mindre fysiskt utrymme och har d¨arf¨or st¨orre lagringskapacitet. ¨Aldre generationer av DRAM var asynkrona, vilket innebar att de inte anv¨ande n˚agon gemensam klocka med processorn. Processorn fick d˚a v¨anta p˚a en styrsignal fr˚an minnet som talade om att till exempel skrivningen var klar. Synkrona DRAM (SDRAM) anv¨ander en gemensam systemklocka som eliminerar behovet av s˚adana styrsignaler eftersom skriv- och l¨astider ¨ar k¨anda och kan m¨atas med hj¨alp av klockan. Med ett synkront minne kan data¨overf¨oring allts˚a ske snabbare ¨an med asynkront dito. V¨asentligt snabbare blir data¨overf¨oringen f¨or SDRAM ¨an f¨or DRAM d˚a flera ord skrivs eller l¨ases p˚a en g˚ang, i en s˚a kallad skur.[4],[9]

3.1.6

Accelerometrar

Grundprincipen f¨or accelerometrar ¨ar att j¨amf¨ora f¨orflyttningen p˚a ett r¨orligt ob- jekt i f¨orh˚allande till ett referensobjekt. Det r¨orliga objektet ¨ar en massa som ing˚ar i ett fj¨adrande system f¨ast vid en ramstruktur (h¨olje) med d¨ampande egenskaper. D˚a accelerometern uts¨atts f¨or f¨orflyttning p˚averkas den r¨orliga massan inte di- rekt utan f¨ordr¨ojs j¨amf¨ort med h¨oljets f¨orflyttning. Kraften som verkar p˚a den r¨orliga massan best¨ammer, med hj¨alp av Newtons andra lag, accelerationen. Det finns olika typer av accelerometrar men de tre vanligaste ¨ar kapacitiva, piezore- sistiva och piezoelektriska. Dessa givare har idag ett brett anv¨andningsomr˚ade och kan m¨ata bland annat tilt (lutning), positionering, r¨orelse, vibration och st¨ot.[18],[19],[20],[21]

Kapacitiva accelerometrar

Kapacitiva accelerometrar ¨ar uppbyggda av minst tv˚a objekt; en platta f¨ast vid referensobjektet och en platta f¨ast vid den r¨orliga massan. Dessa plattor utg¨or en kondensator vars kapacitans p˚averkas av plattornas areor, avst˚and till varandra och materialet mellan dem.

Eftersom den r¨orliga massan s¨allan kan f¨orflyttas mer ¨an maximalt 20µm beh¨ovs n˚agon form av kompensering f¨or st¨orningar och eventuella linj¨aritetsfel mellan plattorna. L¨osning ¨ar att anv¨anda ytterligare en platta (eller ¨annu fler) s˚a att plattorna utg¨or tv˚a kondensatorer med lika stor kapacitans. P˚a s˚a s¨att kan dif- ferensen mellan dessa kapacitanser anv¨andas f¨or att ge en sp¨anning som motsvarar accelerationen.[18],[19],[20]

Figur 3.7: En f¨orenklad bild av den kapacitiva accelerometern ADXL150 fr˚an Ana- log Devices.[22]

Piezoresistiva accelerometrar

Dessa accelerometrar m¨ater acceleration genom att ett piezoresistivt material t¨ojs eller belastas och p˚a grund av sina materialegenskaper d˚a f¨or¨andrar sin resistans. Materialet ¨ar f¨ast mellan den r¨orliga massan och h¨oljet i accelerometern.[18],[19]

Piezoelektriska accelerometrar

Den piezoelektriska effekten har ett naturligt anv¨andningsomr˚ade i accelerometrar eftersom den direkt konverterar mekanisk energi till elektrisk. Inuti accelerometern ¨ar den r¨orliga massan f¨orbelastad av en fj¨ader och vilar mot en piezoelektrisk kristall. N¨ar massan p˚averkas av en kraft pressas kristallen ihop ytterligare som d˚a avger laddningar motsvarande accelerationen.[18],[19]

Dagens accelerometrar

P˚a grund av l¨ackstr¨ommar l¨ampar sig inte piezoelektriska accelerometrar f¨or m¨at- ning av statisk acceleration. Kapacitiva och piezoresistiva ¨ar l¨ampade f¨or den typen av acceleration men den senare typen ¨ar starkt temperaturberoende och d¨armed instabil. P˚a grund av dessa orsaker ¨ar idag de flesta nya accelerometrar av den kapacitiva typen.[20]

MEMS

Av dessa tre vanliga typer av accelerometrar tillverkas kapacitiva och piezoresistiva ¨aven i kisel med teknologin MEMS (MikroElektroMekaniskt System). Mekaniska strukturer med en kiselskiva som grund kan skapas p˚a tv˚a s¨att. Antingen etsas de fram i kiselskivan vilket kallas bulkmikromekanik eller ocks˚a skapas strukturerna genom ytmikromekanik d¨ar mekaniken byggs ovanp˚a kiselskivan. De flesta nya ac- celerometrar konstrueras idag med MEMS-teknologi eftersom de blir sm˚a, billiga, tillf¨orlitliga och underl¨attar massproduktion.[20]

3.1.7

3P-elektroniken

Figur 3.8: Bild ¨over signalf¨orlopp under laddningssekvens av 3P-ammunition.

De delar av 3P-elektroniken som ¨ar v¨asentliga f¨or projektet ¨ar toppkontakten p˚a skottet samt en enhet som modulerar de h¨ogfrekventa signalskurar som tas emot av skottets elektronik. P˚a grund av sekretess kan inte dessa delar beskrivas ing˚aende, men f¨or att skapa en f¨orst˚aelse f¨or hur h˚ardvaran till labsystemet senare i rapporten valdes kommer d¨aremot de signaler som ska samplas att beskrivas.

Toppkontakten, som liksom namnet antyder utg¨or toppen av skottet, tar un- der tiden som laddning av skottet p˚ag˚ar emot en DC-signal. DC-signalen indikerar

bland annat att laddning p˚ab¨orjats och kan ha tre olika sp¨anningsniv˚aer mellan 0V och 20V. HF-signalen tas ¨aven den emot under laddningsfasen men som elek- tromagnetiska v˚agor via ett spolkort. De h¨ogfrekventa signalskurarna moduleras sedan med en moduleringsenhet, vilket resulterar i en pulsad sp¨anning som har niv˚aerna 0V och cirka 1,4V. Signalf¨orloppet vid laddning ser i princip ut som figur 3.8 visar.

3.2

Mjukvara

3.2.1

Val av programspr˚ak

N˚agot som m˚aste avv¨agas innan programmering av en DSP p˚ab¨orjas ¨ar vilket spr˚ak som passar b¨ast f¨or programmet. Skall h¨ogniv˚a- eller l˚agniv˚aspr˚ak anv¨andas, eller kanske b˚ade och? Nedan utreds vilket av spr˚aken C och assembler som l¨ampar sig b¨ast f¨or olika DSP-applikationer.

C eller Assembler

DSP:er programmeras vanligen i C eller assembler. Med assembler skrivs l˚agniv˚a- kod vilket ¨ar optimalt att utnyttja om applikationen kr¨aver snabbhet och/eller effektivitet. Om det d¨aremot ¨ar ett krav att programmet snabbt ska utvecklas och dessutom vara l¨att att underh˚alla passar oftast ett h¨ogniv˚aspr˚ak som C b¨attre.

I DSP-sammanhang anv¨ands oftast assembler i sm˚a program eller kritiska delar i st¨orre program eftersom det tar relativt l˚ang tid att utveckla kod i l˚agniv˚aspr˚ak. Dessutom kr¨aver vissa DSP-program att databehandlingen sker i realtid, vilket st¨aller h¨oga krav p˚a dess snabbhet.

H¨ogniv˚aspr˚aket C medf¨or en stor f¨ordel att programmeraren inte beh¨over f¨orst˚a sig p˚a h˚ardvarans arkitektur i lika stor utstr¨ackning som d˚a assembler anv¨ands.

¨

Overs¨attningen av programmet till l¨agre niv˚a (assembler) sker med hj¨alp av en kompilator som har k¨annedom om DSP-arkitekturen. Kompilatorn underl¨attar allts˚a programmeringen eftersom den g¨or mycket av arbetet ˚at programmeraren. D¨aremot kan koden ibland bli ineffektiv d˚a kompilatorn inte alltid genererar op- timal maskinkod. Som tumregel kan man s¨aga att ett ”enkelt” skrivet program tolkas optimalt av kompilatorn, medan ett mer komplext ofta kommer att tolkas ineffektivt (s˚avida programmeraren inte har god k¨annedom om kompilatorn). En annan f¨ordel ¨ar att det ¨ar betydligt l¨attare f¨or andra programmerare att s¨atta sig in i ett h¨ogniv˚a- ¨an i ett l˚agniv˚aprogram. Det g¨or programmet betydligt l¨attare att underh˚alla.

F¨or att f˚a ut maximalt av ett DSP-program kan en kombination av C- och assemblerkod vara att f¨oredra. D˚a de tyngsta ber¨akningarna oftast utf¨ors i endast

en liten del av programmet, g¨ors programmet b˚ade effektivare och snabbare om den kritiska delen skrivs i assembler.

Vilket spr˚ak ska d˚a v¨aljas? Det beror p˚a vad som prioriteras. Ska utvecklan- det och underh˚all av programmet kunna ske snabbt v¨aljs C. ¨Ar programmets prestanda h¨ogst prioriterat v¨aljs assembler. Alternativet ¨ar att blanda spr˚aken vilket medf¨or lite av de b˚adas f¨ordelar men ocks˚a av deras nackdelar. F¨or DSP- applikationer, som ofta ¨ar korta och kr¨aver snabbhet, anv¨ander programmerare C ungef¨ar lika ofta som de anv¨ander assembler (enligt [3]).[3]

3.2.2

Visual DSP++

Visual DSP++ ¨ar ett utvecklingsverktyg l¨ampat f¨or att skapa och debugga mjuk- vara f¨or DSP:er fr˚an Analog Devices. Verktyget inneh˚aller bland annat assembla- tor, linker, loader, C/C++-kompilator och C/C++ runtime-bibliotek f¨or utveck- ling av mjukvara. Gr¨anssnittet mot anv¨andaren ¨ar grafiskt och flera funktioner som underl¨attar utvecklandet av program finns s˚a som k¨allfils- och projekthanter- ing, simulatorl¨age samt plottning av minne.

Figur 3.9: Utvecklingsmilj¨on Visual DSP++.[14]

leringsl¨age. Simulatorl¨aget ¨ar l¨ampligt att anv¨anda d˚a programmet som utvecklas inte ¨annu ¨ar f¨ardigt f¨or att testas mot h˚ardvara. I det l¨aget h¨armar Visual DSP++ beteendet hos vald DSP. F¨or att sedan testa programmet mot h˚ardvara kan till ex- empel ett utv¨arderingskort anv¨andas. Med ett utv¨arderingskort kan det utvecklade programmet sedan k¨oras f¨or att utv¨ardera olika DSP:er och periferienheter. F¨or att k¨ora programmet mot, till exempel, egentillverkad h˚ardvara anv¨ands ist¨allet en emulator med JTAG-anslutning mot DSP:n. Genom emulatorn kan d˚a kod b˚ade ¨overf¨oras till h˚ardvaran och debuggas under k¨orning.[14],[15]

Kodutvecklingsverktyg i Visual DSP++

I Visual DSP++ finns en m¨angd kodverktyg f¨or olika processorer, d¨aribland f¨or Blackfin-processorn. C/C++-kompilatorn f¨or Blackfin-processorer kompilerar AN- SI/ISO standard C/C++-kod och skapar Blackfin assemblerkod. Analog Devices har ¨aven anpassat kompilatorn med st¨od f¨or ytterligare C-instruktioner, speciellt avsedda f¨or DSP-applikationer. Assemblatorn assemblerar Blackfin-assemblerkod och skapar objektfiler som sedan kan l¨ankas med l¨ankaren till exekverbara filer. Dessa exekverbara filer kan inte k¨oras direkt av processorn utan bara via Visu- al DSP++ debugl¨age. D˚a koden ska k¨oras utan ¨overvakning av Visual DSP++ m˚aste den laddas (bootas) fr˚an ett ickeflyktigt minne, exempelvis Flash eller EPROM, till processorn. F¨or att skapa en bootbar fil, det vill s¨aga en fil som kan laddas till processorn och d¨arifr˚an k¨oras, anv¨ands laddaren. Laddaren modi- fierar den exekverbara filen fr˚an l¨ankaren genom att ta bort de delar som enbart anv¨ands i debug-syfte och skapar d¨armed ett format p˚a filen som ¨ar anpassat f¨or processorn.[15],[16],[17]

Flashprogrammerare

F¨or att effektivt kunna programmera ett ickeflyktigt flashminne, som bland annat kan anv¨andas f¨or att boota ett program ifr˚an, finns en inbyggd flashprogrammer- are i Visual DSP++. Ist¨allet f¨or att beh¨ova ta bort flashminnet fr˚an kortet och anv¨anda en extern flashprogrammerare kan minnet, p˚a det h¨ar s¨attet, program- meras direkt via processorn. Genom att ladda processorn med en flashdriver skapas en f¨orbindelse mellan processorn och flashminnet f¨or programmering av minnet. Med programmeraren kan f¨orutom programmering bland annat ¨aven radering av hela eller sektorer av minnet utf¨oras och tillverkarinformation h¨amtas.[15]

Kapitel 4

Konstruktion

Kapitlet beskriver arbetet med att konstruera ett labsystem enligt de uppsatta kraven f¨or examensarbetet i sektion 2.3 p˚a sidan 5. Uppdelning har gjorts i delar- na h˚ardvara och mjukvara, d¨ar respektive l¨osningar beskrivs ing˚aende. Slutligen avslutas kapitlet med en del som beskriver momentet d˚a h˚ardvara och mjukvara testas tillsammans.

Labsystemet ¨ar konstruerat f¨or att sampla signaler fr˚an elektroniken i ett 3P- skott samt signaler fr˚an accelerometrar som m¨ater accelerationen i tre dimensioner. Systemet sparar samplingsdata i l¨ampligt minne och matar ut sparad data via serie¨overf¨oring d˚a en PC tillkopplas. H¨ansyn har ocks˚a tagits vid designen av systemet till att anv¨and elektronik fysiskt ska passa i ett 3P-skott, vari utrymmet ¨ar begr¨ansat.

4.1

H˚ardvara

Labsystemet som konstruerats best˚ar av ett egenkonstruerat labkort med A/D- omvandlare samt gr¨anssnitt f¨or inkoppling av de signaler som ska samplas, det vill s¨aga de fr˚an 3P-elektroniken och de fr˚an accelerometrar. Dessutom ¨ar lab- kortet f¨orsett med en kontakt s˚a att det kan kopplas till utv¨arderingskortet f¨or kommunikation med Blackfin-processorn och dess periferienheter. Figur 4.1 visar