Communication série, 2012/2013, TD2
Sommaire
Evaluation informatique et électronique
Gestion de projet / rédaction Wiki
- Informatique :
- Electronique :
Note .
Test fonctionnels
- Sous-système.
- Sous-système informatique :
- Sous-système électronique :
Qualité de la réalisation
- Informatique : Note .
- procédure de test :
- pages HTML et Javascript :
- scripts PHP ou programmes C :
- installation sur FoxBoard :
- Electronique : Note .
- qualité de la réalisation :
- tests autonomes :
Bilan
Note finale :
Rapports des élèves
Description du projet
Mise en situation
Dans le cadre de la fin d'année à Polytech' Lille il nous est demandé de mener un projet qui nous permet d'appliquer les connaissances aquisent tout au long de l'année et aussi de développer notre auto apprentissage pour apprendre manier des outils nouveaux. Au cours de ce projet nous devrons travailler en différent groupe, principalement une partie informatique et une partie électronique. Il faut pour cela diviser les tâches mais garder contact entre les différentes partie car le projet reste commun et le but final est de faire fonctionner les deux partie ensemble en autonomie sur une serveur basé sur la Foxboard.
Sujet
Le but du projet est de réaliser une communication série entre la carte FPGA d'une nanoboard et une interface Web 2.0 héberger sur la Foxboard. Le sujet est facilement différentiable en une partie électronique qui développera le système d'émission et de transmission qur la carte FPGA et la partie informatique qui fera de même sur l'interface Web:
- La partie électronique programme la FPGA avec un logiciel de programmation graphique qui ne permet que la programmation de manière concurrente. Il leur faudra gérer l'envoie séquentielle des données sur la broche RS232 en transformant une donnée parallèle en donnée série selon le protocol suivant : 1 bit de start (niveau bas), 8 bits de données et un bit de stop (niveau haut) sans parité et sans contrôle de flux. Sans émission ni réception, les broche RX et TX sont au niveau haut.
- La partie informatique consiste à créer une interface Web afin de communiquer avec le port série. Pour cela il sera nécessaire d'utiliser du PHP et du javascript et donc pour les liées des requêtes Ajax. La partie PHP qui s’exécute du coté serveur permet d'interroger le port série branché sur la Foxboard et la partie javascript qui s’exécute coté client permet d'avoir une page dynamique qui se rafraichit automatiquement et qui appelle les requêtes Ajax. L'utilisateur aura accès à un champs ou il pourra écrire des données texte envoyées sur le port lors de l'appuie sur un bouton, et d'une zone de texte ou toutes les informations émise et reçu sur le port série serons affiché. La difficulté de cette partie sera de géré la scrutation du port qui se fait donc du coté serveur et qui bloque donc le chargement de la page coté client qui attend les données.
Materiel et outils
Pour réaliser notre projet nous avons besoin de support physique afin de programmer mais aussi d'outils telle que des librairies et des compilateurs afin de pouvoir travailler. Voici une liste normalement exhaustive du matériel que nous avons utilisé lors des scéances:
Relatif à la partie électronique
- Une carte nanoboard avec FPGA intégré
- Le logiciel Altium designer pour programmer
- La librairie Altium relative au FPGA programmé
- Un ordinateur avec une liaison série et hyperterminal afin de tester notre carte
Relatif à la partie informatique
- Un ordinateur sous Debian
- Un serveur local pour exécuter le PHP
- Un navigateur web pour exécuter le javascript
- La librairie Jquery permettant les requettes Ajax
- Une carte Arduino pré-programmer pour tester notre programme
Relatif au deux partie
- Une Foxboard pour héberger l'interface et connecter la nanoboard afin de liée les deux parties
Groupe de Projet
Division des tâches
Notre projet supposait fortement de découper le travaille en deux groupe même si cela n'était pas obligatoire. Nous avons décider que Matthieu Marcadet et Meunier Vincent serais plus approprié à la partie électronique car ils ont déjà travailler sur des projets similaire lors de leur DUT tandis que Fondu Hugo et Chalono Kévin serait plus adaptés à la partie informatique. Les groupes n'était pas fixé et Matthieu et Vincent ont put venir aider pour développer la partie informatique à partir de la 3ème séance après avoir finir la partie électronique. Les deux partie ce sont découpé le travaille approximativement de la même manière: dans un premier temps la réalisation de la transmission qui est généralement plus facile puis la gestion de la réception. Ensuite les test de fonctionnements sont effectuer puis l'implémentation avec la Foxboard et le système global.
Feuille de route
Séance 1 :
- Compréhension du sujet
- Début de la transmission sous Altium Designer
- Prise en main du javascript et des requêtes Ajax
Séance 2 :
- Fin de la transmission sous Altium Designer
- Conception complète de la réception sous Altium Designer
- Début de la transmission avec PHP
Séance 3 :
- Test de la partie électronique
- Fin de la transmission en PHP
- Début du wiki
Heures supplémentaires :
- Recompréhension du protocole de réception
- Fin de la réception
- Test de la partie informatique
- Implémentation sur la Foxboard
- Test du montage complet
- Tournage de la vidéo
- Fin du rapport
Gantt (peut etre)
Partie électronique
Réalisation de la transmission
Description :
La transmission des données de la Foxboard se fait donc suivant le protocole du sujet qui est :
- 1 bit de start
- 8 bits de données
- 1 bits de stop
débit : 9600 bauds
contrôle de flux : sans
parité : aucune
Il faut un niveaux haut sur le port série lorsque rien ne se passe et que le bit de donnée soit envoyer lors de l'appuie sur un bouton poussoir (nous avons choisit de détecter l'appuie et non le relâchement du bouton).
Réalisation :
Pour transmettre les données séquentiellement ils nous est directement venu à l'idée d'utilisé un multiplexeur qui serais attaquer par les informations a transmettre et parcourut à l'aide d'une compteur cadencé par la vitesse de transmission.
Afin de permettre l'envoi sur un fil, nous avons placé un multiplexeur qui prend en entrée la donnée,le start, le stop et une broche à 5V. Cette broche à 5V permet de garder un état haut sur le fils afin que le système de réception puisse détecter passage de 5V à 0 lors de l'arrivée du bit de start.Le multiplexeur est commandé par un compteur sur 4 broches pour pouvoir compter de 0 à 10 pour chaque entrées du multiplexeur.
Le compteur doit donc être commandé de façon à être remis à 0 lorsque l'on arrive à 10 et il ne doit pas recompter sous peine de renvoyer le caractère, pour cela nous avons réalisé un bloc de composant appelé bloc_CE.
Le Bloc_CE est donc une association de composant permettant la remise à zéro et l'arrêt dès que la sortie du compteur renvoie la valeur "1010" et que le bouton poussoir ne renvoi pas un front montant.
L'horloge est paramétrable, elle basée sur l'horloge de la NanoBoard à 50MHz, elle nous permet de fixer la vitesse de transmission à 9.6KHz (9600 bauds).
Pour tester la transmission nous avons visualisé l'horloge, la broche Tx ainsi que les valeurs des compteurs.
On observe que le signal émis est synchronisé avec l'horloge et que le compteur compte jusqu'à la valeur désirée.
Réalisation de la réception
Description : La réception à la même composition que la transmission.
Pour pouvoir recevoir, nous devons détecter le front descendant du bit de start, pour cela nous avons réutiliser le Bloc_CE décrit plus haut. Celui-ci est toujours connecté à un compteur permettant donc de compter chaque bit reçue. La sortie de ce compteur est connectée à un autre bloc de composant que nous avons réalisé permettant de composant la réception et d'y retrouver les 8 bits de données.
Le bloc Reg_reception prend en entrée la broche Rx, le compteur
