FUNKAMATEUR – Bauelementeinformation SL (1)610C SL (1)

Praktische Elektronik
Sinusgeneratoren
mit ML 2035 und ML 2036 (3)
Dr.-Ing. KLAUS SANDER
Im dritten und abschließenden Teil dieser Beitragsreihe werden Softwaremodule
vorgestellt, die in eigene Lösungen integriert werden können. Es
wird sowohl eine Möglichkeit zur Ansteuerung durch den zum Industriestandard
gewordenen 8031/8051 beschrieben als auch eine über die
Centronics-Schnittstelle des PC.
Nach dem Aufbau des Generators nach
Bild 8 können wir mit der praktischen Erprobung
beginnen. Durch die Programmierbarkeit
läuft aber ohne Software nichts.
Am einfachsten ist sicher die Erprobung,
wenn ein PC zur Verfügung steht. Der Anschluß
erfolgt über das Centronics-Port. Es
lassen sich dann natürlich nicht mehr die
im PC installierten Druckertreiber verwenden.
Das resultiert einfach daraus, daß wir
nicht nur die serielle Datenausgabe durch
Software realisieren müssen, vor allem jedoch
ist der Ablauf der Steuersignale (SCK
und LATI) nicht kompatibel zur standardisierten
Reihenfolge für Drucker. Wir müssen
also direkt auf die Hardware per Software
zugreifen. Da wenigstens die Portadressen
und die Bitbelegung standardisiert
sind, sind jedoch keine Probleme zu befürchten.
Dies wird sicher auch für künftige
Computergenerationen gültig bleiben.
Die Centronics-Ports LPT1 und LPT2 werden
über die PC-I/O-Adressen 378H bzw.
278H angesprochen. Dazu gehören die
nächsten beiden jeweils um 1 erhöhten
Folgeadressen, d. h., LPT1 wird über die
Adressen 378H, 379H und 37AH angesprochen
(LPT2: 278H, 279H und 27AH).
Während unter Adresse 378H die Daten
vom PC (normalerweise in Richtung Drukker)
ausgegeben werden, ist unter Adresse
379H ein Eingabeport für bestimmte
Steuersignale (z. B. Busy, Papierende usw.)
verfügbar.
Über Adresse 37AH werden vom PC
Steuersignale ausgegeben, die die Gültigkeit
der ausgegebenen Daten anzeigen
(Strobe), den automatischen Zeilenvorschub
bewirken (Autofeed) usw. Diese
Signale lassen sich auch für die Ansteuerung
des ML 2036 nutzen.
Wir verbinden dazu unsere Sinusgeneratorbaugruppe
mit dem Centronics-Port wie
folgt:
SID Datenbit D0 (Pin 2)
PD Datenbit 7 (Pin 9)
SCK Strobe (Pin 1)
LATI AUTOFEED (Pin 14)
SID und PD werden damit über Adresse
378H angesprochen, während die Takte
SCK und LATI über Adresse 37AH ausgegeben
werden.
384 • FA 4/95
Die in Listing 1 vorgestellte Software ist
in dieser Form bereits nutzbar, soll aber
vorrangig als Anregung für eigene Experimente
dienen. Sie umfaßt nur die wichtigsten
Unterprogramme zur Portadreßwahl,
zur Realisierung der Schieberegisterfunktion
(serielle Ausgabe) und zusätzlich, um
erste Anwendungen zu ermöglichen, auch
Unterprogramme zur Einstellung einer
Frequenz bzw. zum Wobbeln der Frequenz.
Die Software wurde mit dem Power-
BASIC-Compiler geschrieben. Diese Programmiersprache
ist ein komfortables
Werkzeug und hat mit den früher bekannten
und von „ernsthaften“ Programmierern
meist belächelten BASIC-Interpretern
außer der Bezeichnung der meisten Befehle
nicht mehr viel zu tun. In Power
BASIC sind die Entwicklungen anderer
moderner Programmiersprachen berücksichtigt.
Zudem kann mit den dazugehörigen
PowerTools eine komfortable Bedieneroberfläche
mit Windowtechnik
realisiert werden. Von all diesen Möglichkeiten
wurde aber hier kein Gebrauch
gemacht. Der Grund ist sicher einleuchtend.
Power BASIC ist keine Public-
Domain-Software, sie muß gekauft werden.
Um aber auch Nichtbesitzern die Verwendung
in eigenen Programmen zu
ermöglichen, wurde die hier vorgestellte
Software recht einfach gehalten. Sie dürfte
auch mit veralteten BASIC-Dialekten lauffähig
sein oder läßt sich zumindest leicht
anpassen. Aus diesem Grund ist in Listing 1
auch viel Kommentar enthalten. Etwas
BASIC-Verständnis muß man aber schon
mitbringen. Zusätzlich bietet der Verzicht
auf Unterprogramme in Maschinenkode
eine einfache Möglichkeit, die Software
auch auf anderen Computern zu implementieren.
Das Unterprogramm zur Portauswahl bedarf
sicher keiner Erläuterung. Je nach
gewünschter Portadresse (erste Adresse)
kann zwischen LPT1 und LPT2 gewählt
werden. Im Unterprogramm SCHIEBE-
REGISTER wird die eigentliche serielle
Übertragung realisiert. Der Schieberegisterwert
wird durch Multiplikation der
gewünschten Frequenz mit 2 ermittelt.
Der Faktor 2 ergibt sich durch Division
der im ML2036 integrierten Teiler durch
die verwendete Taktfrequenz (siehe Teil 1
dieses Beitrags, FUNKAMATEUR 2/95).
Es erfolgt die Ausgabe des ersten Bit (es
steht auf Position D0) mit anschließender
Taktung von SCK durch Bitwechsel von
Strobe.
Im folgenden Programmteil wird ein
Schieberegister durch den Befehl SHIFT
RIGHT (wir müssen in Richtung des
niederwertigen Bits schieben) realisiert.
Das passiert 15 mal jeweils mit Taktung
von SCK. Damit sind insgesamt 16 Bit
ausgegeben und wir können den Latchtakt
LATI erzeugen. Der auszugebende Wert
ist mit SCK = 1 verknüpft, damit während
des LATI-Taktes der Pegel von SCK stabil
bleibt. Es muß sicher nicht explizit erwähnt
werden, daß wegen der binären
Ausgaben nur mit INTEGER-Variablen
gearbeitet werden darf.
Im eigentlichen Hauptprogramm, welches
hier nur als Beispiel dient, ist eine Auswahl
zwischen Ausgabe einer einzelnen
(Dauer-)Frequenz und Wobbeln durch die
CASE-Anweisung möglich.
Bei der Ausgabe einer einzelnen Frequenz
wird der Frequenzwert eingegeben und
anschließend das Schieberegister-Unterprogramm
aufgerufen.
Die Wobbelfunktion ist einfach erklärt.
Die Frequenz wird in bestimmten Zeitabständen
um 0,5 Hz erhöht. Der Zeitabstand
ist in ganzen Sekunden einzugeben.
Sicher läßt sich dieser Abstand verkürzen,
um ein schnelleres Durchlaufen des Frequenzbereiches
zu ermöglichen. Das erfordert
jedoch die Nutzung von Programmteilen
in Maschinenkode. Zudem muß das
Schieberegister ebenfalls als Maschinenkode
implementiert werden. Dabei sind
eine Reihe von Zeitbedingungen, wie SCK-
Taktbreite, Dauer der aktuell eingestellten
Sinusperiode usw. zu berücksichtigen.
Darauf wurde hier aber zugunsten der
Maschinenunabhängigkeit verzichtet. Übrigens
wurde das Programm nach Listing 1
auf einem 486iger DX2 mit 50 MHz getestet.
Listing 2 bietet einen Ansatz für die Nutzung
eines Mikrocontrollers zur Ansteuerung
des ML 2036. Es wurden der 8031/51
bzw. dazu kompatible Typen verwendet.
Diese haben sich als Industriestandard
durchgesetzt und dürften sich auch in vielen
Amateurgeräten ihren Platz gesichert
haben.
Port 0 und Port 2 werden beim 8031 für
den externen Programmspeicher benötigt.
Die serielle Schnittstelle läßt sich zwar im
MODUS 3 direkt als Schieberegister betreiben,
auf eine solche Lösung wurde hier
verzichtet. Sie bleibt anderen Anwendun-