User Manual

14
Robot můžeme rozdělit na pět hlavních funkčních jednotek:
• Řídicí systém
• Napájecí zdroj
• Snímače, IR komunikace a displeje (senzorika) – vše komunikuje s okolním světem a měří
fyzikální veličiny
• Systém pohonu
• Rozšiřující systém
2.1. Řídicí systém
Jak vidíte na blokovém schématu, centrální jednotkou robotu je
8-bitový mikrokontrolér ATMEL ATmega32.
Mikrokontrolér je kompletní jednočipový mikropočítač. Tento
mikroprocesor se liší od velkých počítačů (jako je třeba PC) tím,
že poskytuje méně periferií. Malý mikroprocesor samozřejmě
nemůže obsahovat mechaniku normálního hard disku a paměť
RAM o velikosti několika GB. Mikrokontrolér nepotřebuje příliš
velkou paměť. MEGA32 nabízí “pouze” 32 kB (32768 byte) Flash
ROM – který můžeme srovnat s normální “mechanikou hard
disku” nebo nověji s flashdrive. Flash ROM se používá k uložení
všech programových dat. Velikost paměti s libovolným přístupem (RAM) je omezena na 2 kB
(2048 byte) a přitom bude dostatečná pro vaše potřeby. Pro představu srovnání s řadičem
staršího robotu CCRP5 s pouhými 240 byte RAM, která byla celá vyhrazena pro interpret jazyka
Basic.
Ale proboha, jak může mikroprocesor fungovat s tak malou kapacitou paměti? Je to
jednoduché: procesor nikdy nezpracovává velké množství dat jako operační systém Linux nebo
Windows a nedokáže realizovat složité grafické rozhraní nebo podobné úkoly. Zde poběží
pouze jeden program a bude to vás vlastní software!
Toto omezení není žádná nevýhoda, ale jedna ze základních předností mikroprocesorových
systémů ve srovnání s velkými počítači (dále můžeme zmínit spotřebu energie, velikost a cenu)!
Mikroprocesor je navržen pro zpracování úloh ve známých časových intervalech (často se
označuje jako zpracování “v reálném čase”). Obvykle mikroprocesor nesdílí napájení s řadou
dalších mikroprocesorů jako je tomu v běžném PC a programátor se nemusí zabývat určením
časového rozložení speciálního funkčního modulu.
Řídící jednotka RP6 běží na frekvenci 8 MHz, která dovoluje zpracování programu rychlostí
8 milionu instrukcí za sekundu. Mikroprocesor sice umožňuje časování frekvencí až 16 MHz,
ale nižší frekvence se používá kvůli snížení spotřeby systému. Stoj zůstává dostatečně rychlý
pro zpracování všech standardních úloh! Rychlost můžeme opět porovnat se starším
předchůdcem CCRP5 s hodinami 4 MHz, které umožňovaly zpracování pouze 1000
(interpretovaných) instrukcí jazyka Basic během jedné sekundy. Z tohoto důvodu bylo ACS
řízení staršího robotu koncipováno s dalším slave řadičem – už nikdy nebudeme potřebovat
tento podružný mikroprocesor! Více procesorů má navíc větší spotřebu energie a rozsáhlejší
rozhraní. Na RP6 je možné přidat rozšiřující řídící modul M32, který obsahuje další MEGA32
časovaný maximálně frekvencí 16 MHz.