Mikrodenetleyicili endüstriyel seri protokol çözümleyici sistemin kullanıcı arabirimi
Microcontroller based industrial serial protocol analyzer system's user interface
Yazar: CİHAN TORUN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TUNCAY UZUN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Mikroişlemcilerin ilk defa kullanılmaya başlanması ile birlikte mikroişlemciler ve çevresel birimler arasında haberleşme ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada ele alınan konu çok yaygın kullanımı olan seri haberleşme protokollerinin izlenmesi ve analiz edilmesidir. Devre içinde ve dışında kullanılabilen seri haberleşmenin takip edilmesi ve analiz edilmesi, devre ya da sistem tasarımı yapanlar için çok önemli bir hata ayıklama yöntemidir. Gönderilen ve alınan sinyallerin bir araç yardımı ile görüntülenmesi ile donanımda ya da yazılımda yapılabilecek hataların ayıklanmasını kolaylaştırmaktadır.Tez metnin 1. bölümünde seri haberleşme yöntemlerinden ve standartlaşmış protokollerden bahsedilmiştir. Tez metnin 2. bölümünde I2C standardının teknik detaylarına yer verilmiştir. Ayrıca yine bu bölümde örnek bir mikro denetleyici donanımı açıklanmıştır. Tez metnin 3. bölümünde daha önce tasarlanmış olan seri haberleşme protokol çözümleyici sistemler ele alınmıştır. Bulunan birçok örnekten birkaçı seçilerek avantajları, dezavantajları ve fiyatları ile karşılaştırma yapılmıştır. Tez metninin 4. bölümünde, tasarlanan ara yüz biriminin donanımı ile ilgili tüm detaylar açıklanmaktadır. Sistemin blok diyagramı, sistemde kullanılan tümleşik devreler, sistemin devre şeması, sistemin baskılı devre görünümleri, sistem prototipinin tamamlanmış halinin resimleri eklenmiştir. Sistemin şebekeden çektiği akım da her entegre devrenin çektiği akım ayrı ayrı görülebilecek şekilde tablo halinde verilmiştir. Tez metninin 5. bölümünde seri protokol çözümleyici sistemin ara yüzünün yazılımı açıklanmıştır. Donanımın çalışması için gerekli olan kodun akış diyagramları değişik modüller için çizilmiştir. Sistemin ara yüzünün çalışması için gerekli olan menü yapısı tasarlanmıştır. Sistemin seri protokolü izleyen ve seri protokolü analiz eden fonksiyonları proje çalışmasını birlikte yaptığımız Sn. Kemal Günsay tarafından tasarlanmıştır ve başka bir tez konusu olarak çalışılmıştır. Tez çalışmasının 6. bölümünde tez çalışması ile elde edilen kazanımlardan bahsedilmiştir. Daha önce literatürde bulunmayan bu çalışmanın eksikliklerinden, geliştirilebilecek yönlerinden, performans verilerinden bahsedilmiştir.Mikrodenetleyicili endüstriyel seri protokol çözümleyici sisteminin kullanıcı arabirimi ile gerçeklenmek istenen kullanımı kolay, ucuz, küçük ve taşınabilir bir seri protokol görüntüleyici ve analizör tasarlamaktır. Tasarlanmış olan sistem ile ilk etapta sadece I2C protokolü analizi ve görüntülenmesi amaçlanmıştır. Daha önce bu boyutlarda tasarlanmamış olan hem protokol izleyici hem de grafik LCD ile donanım üzerinde gösterim amaçlanmıştır.Bu çalışmada tasarlanan donanım ile bir başka tez konusu olan mikro denetleyicili endüstriyel seri protokol çözümleyici sisteminin yazılımı projesi ile LABVIEW ortamında da I2C protokolü monitör edilmektedir.

Abstract:
When the first microprocessors invented the communication between microprocessors and the outer components become a necessity. The scope of this document is to design a serial communication tracer and analyzer which is very commonly used in electronics. It is very important to trace the serial communication in both inter-circuit and communication with outside to debug the communication problems. Tracing the communication helps the software or hardware design in order to solve problems.In chapter1, serial communication types and its standards are listed. In chapter2, technical details of I2C standard is given. An example is given for a micro controller and for its application. In chapter3, the previous designs of serial communication debuggers are handled. There are too many examples but some of them are given in that part with their advantages, disadvantages and the prices. In chapter4, the hardware design of the interface system is described. Block diagram, the chips that are used in the system are given, the schematic of the system is given, the pcb board design is given and the pictures of the prototype are given. The current consumptions of the chips are defined in a table. In chapter5, the software of the serial communication protocol analyzer interface system is described. The flow charts for different modules of the software which is needed to drive the hardware are given. To design a user friendly system the menu interface is well described. Serial communication monitoring, protocol analyzing routines and the software are designed by Kemal GUNSAY who is the project member. In chapter6, the advantages and disadvantages of the designed system are listed. This design which is not designed with graphic display before has some constraints and these are described in that chapter. The performance of the system is given in that part.The goal is to design a serial communication bus monitor and protocol analyzer which is easy to use, cheap, small and portable. For the first step this system is analyzing I2C bus. This design is unique because of its onboard graphic display.This designed system is being used in another master thesis which is a user interface with LABVIEW program.