[hemmerling] Messdatenerfassung und - verarbeitung mit C166 Board

[hemmerling] Messdatenerfassung und - verarbeitung mit C166 Board

Projekt-Auftrag

Entwicklung einer Messdatenerfassung und - verarbeitung mit C166 Mikroprozessor-Modulboard, in “C” und C166 Assembler ( 1999-07-05 - 1999-08-27 ).

Projekt-Auftraggeber

Medizinische Hochschule Hannover, Zentrale Forschungswerkstätten.

Projekt-Rolle / Stellenbeschreibung / Eigene Rolle im Projekt

System-Entwickler, Embedded Software-Entwickler

Projekt-Aufgaben

Teilprojekt eines umfangreichen Meßdatenerfassungs-Projekts.

Entwicklung einer Messdatenerfassung und - verarbeitung mit C166 Mikroprozessor-Modulboard, in “C” und C166 Assembler. Messdatenerfassung mit einem Burr-Brown A/D Boards “DEM-ADS7815U Evaluation Fixture”. Die vom A/D Board erhaltenen Daten werden gemittelt (je 4,8,16,.. Werte) und die gemittelten Daten an eine 8255 Parallel-Port Karte eines speziellen Meßwerterfassungs-PCs übermittelt. Der Datentransfer zum PC wird durch ein Strobe-Signal angekündigt, das als Interrupt-Quelle vom PC genutzt werden kann. Über eine serielle RS232 Verbindung kann der PC Kommandos an den Mikrocontroller senden und Status-Berichte empfangen. Der Datentransfer vom A/D Board geschieht Interrupt-gesteuert. Mehrere verschiedene Interrupt-Treiber wurden geschrieben, um die speziellen Interrupt-Features wie den PEC Interrupt-Modus des Mikrocontrollers auszutesten.
Wissens-Transfer des durch die Software-Entwicklung erworbenen Projekt- und Domain-spezifischen Fachwissens zu permanent beschäftigten Mitarbeitern (Stammbelegschaft).

Tätigkeitsbeschreibung / Eigene Tätigkeiten im Projekt

Selbstständige Einarbeitung in 80C166 Microcontrollerhardware anhand des Manuals.
Hardwareaufbau eines Interfaceboards für 80C166 Microcontrollerplatine: Löten, Wrappen, Einbau mechanischer Bedienungselemente (Taster). Extrahieren von Informationen aus Schaltplänen. Aufbau einer manuell auslösbaren Reset- und Boot-Logik, Anschluß der 2. seriellen Schnittstelle an RS-232-Pegel Pufferbausteine, Aufstellen einer Wrap-Verbindungstabelle mit Hilfe einer Tabellenkalkulation, Aufzeichnung eines Wrap-Plans, Umgang mit elektrischen Meßgeräten und mit einem Oszillographen
Hardwaremäßige Anbindung eines A/D Wandlerboards an das 80C166 Interface und seine meßtechnische Inbetriebnahme, Erkennung und Korrektur von Fehlern in der Beschreibung und der Schaltplan-Beschriftung des A/D Wandlerboards.
Anschluß des Controllerboards an ein Host-Entwicklungssystems, einen WIN98 PC.
Umgang mit auf Host-Rechnern (WIN98 PCs) installierten Cross-Entwicklungssystemen für Assembler und “C”, Arbeit mit Host-gestütztem Source-Level Debugger, Einarbeitung in die speziellen Sprach- und Bibliothekserweiterungen eines C-Compilers für Embeded Systems.
Hardwarnahe Programmierung des 80C166 Microcontrollers in der Programmiersprache “C”: Interruptgestütze Datenaufnahme, Datenreduktion, zeichenorientierte Benutzerschnittstelle, vorbereitende Implementation des Datentransfers zu einem PC.
Untersuchung, Programmierung und Beurteilung des 80C166 als Taktgenerator für das A/ D Wandlerboard im Vergleich zu einem diskret aufgebauten externen Digitaltaktgenerator. Ergebnis: Die Möglichkeiten und die Flexibilität des 80C166 reichen für das Projekt nicht aus
Untersuchung, Programmierung, Vergleich und Beurteilung verschiedener Möglichkeiten zur Datenerfassung mit Microcontrollern: Polling, Interrupt-Routinen, der spezielle PEC-Transfermodus des 80C166.
Untersuchung, Programmierung, Vergleich und Beurteilung von Konzepten und Methoden zum Datentransfer vom Microcontroller zu einem nur bedingt echtzeitfähigen PC: Signalerzeugung zur Interrrupt-Auslösung, Bündelung von Interrupts, Handshake-Verfahren, Burst-Modus.
Einarbeitung in die Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung (Abtasttheorem, Einsatz von Mittelungsverfahren zur Rauschunterdrückung).
Testweiser Betrieb des Teilsystems: Verwendung von Konstantspannungsquellen als Meßsignalersatz, manuelles Auslösen der A/D Konvertierung durch ein über die Benutzerschnittstelle übermitteltes Kommando, Oszillographieren des vom Microcontroller erzeugten Taktsignals, Simulation der Signale des A/D Wandlerboards für den Microcontroller mit Hilfe eines Schaltbretts.