Prozessorbaugruppe

Die Prozessorbaugruppe ist auf einen Prozessor der Serie dsPIC33 zugeschnitten und mit notwendigem Zubehör auf einer Leiterplatte vereint.

In nachfolgendem Bild lassen sich die markierten Bereiche mit dem Mauszeiger überfahren und anklicken.




Stromversorgung
Ein Steckverbinder ist dafür vorgesehen, eine Wechselspannung geeigneter Höhe einzuspeisen. Neben der Absicherung ist ein 2-pulsiger Brückengleichrichter und Glättungskondensator enthalten.
Es werden alle benötigten Konstantspannungen über Festspannungsregler auf einem Kühlkörper erzeugt und diese auch an Meßpunkte geführt. Die gleichgerichtete und geglättete Wechselspannung wird über einen weiteren Steckverbinder herausgeführt, um später für neue Schaltungsteile zur Verfügung zu stehen. In den vorliegenden Versuchen wird diese Spannung als Zwischenkreisspannung am Leistungsteil genutzt.

(I)n-(C)ircuit- (S)erielle- (P)rogrammierung
Die von diesen Prozessor-Serien unterstützte ICSP wird von den Programmiergeräten von Sprut genutzt. Eine dieser Varianten wird mit geringen Anpassungen als fester Bestandteil dieser Prozessorbaugruppe zur Programmierung des Hauptprozessors verwendet.
Die abgebildeten Schiebeschalter dienen der Trennung der ICSP-Pins des Prozessors von der restlichen Schaltung. Außerdem steht ein 5-poliger Verbinder zur Programmierung von Prozessoren außerhalb der Prozessorbaugruppe zur Verfügung.
Das Programmiergerät wird über die USB Schnittstelle mit dem PC verbunden, auf dem die Programmiersoftware von Sprut mit geringen Anpassungen betrieben wird.

Hauptprozessor
Als Prozessor für die durchgeführten Versuche kommt ein dsPIC33FJ16GS502 zum Einsatz.
Dieser kann über 2 Leitungen programmiert werden, während er in der Zielschaltung eingebaut bleibt. Die hierfür benötigten Eingänge am Prozessor können nach einem Programmiervorgang als gewöhnliche Ein-/Ausgänge verwendet werden, weshalb sie hier über Schiebeschalter für den Programmiervorgang vom restlichen Schaltkreis abgekoppelt werden können.

Hier wird von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, einen prozessorinternen Oszillator als Taktquelle zu nutzen, weshalb im Bild kein Quarz zu finden ist. Dieser Oszillator wird so konfiguriert, daß für 1 Prozessortakt 25 ns (10exp-9) benötigt werden.
Alle Ein- und Ausgänge des Prozessors sind an doppelreihige Steckerleisten herausgeführt, um in weiteren Schaltungen genutzt werden zu können. EMV-kundige Leser mögen diesen Lösungsweg verzeihen.
Die Prozessorbaugruppe sollte ursprünglich einen anderen Prozessor beheimaten, jedoch war dieser nicht zu einem stabilen Betrieb zu bewegen, weshalb der Umschwenk auf den o. g. neuen Prozessor mit Abzügen in der B-Note im Layout in Kauf genommen werden musste, siehe Lochrasterkarte im DIL-Sockel.

Ein- und Ausgaenge
Alle nutzbaren Port-Pins des Prozessors sind nach Ports sortiert und mit Systemspannungen wie u. a. +3,3 V und 0 V an Steckerleisten herausgeführt.
Über Erweiterungs-Baugruppen können so verschiedene Vorhaben realisiert werden.
Es ist u. a. eine Baugruppe mit einer seriellen Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen PC und der Prozessorbaugruppe aufgebaut worden.
Außerdem werden einige digitale und analoge Steuersignale der Leistungselektronik über diese Ein- und Ausgabe-Leisten geführt. Die o. g. Zwischenkreisspannung wird über den dafür vorgesehenen Steckverbinder an die Leistungselektronik mit ausreichendem Querschnitt verdrahtet.