Глава 2. Программируемые блоки RCX и NXT
 | Просмотров: 5 125

Главное отличие наборов MINDSTORMS от всех остальных серий LEGO заключается в наличии уникальных электронных компонентов, составляющих “ядро” всей системы. Первым, и самым главным устройством является программируемый контроллер, или, как его называет компания “LEGO” – интеллектуальный блок. Если быть точным, то слово блок не совсем подходит, так как в оригинале он называется “intelligent brick”, а применительно к конструкторам LEGO словом brick обозначают прямоугольные строительные “кирпичики”. По этой причине очень часто в среде русскоязычного сообщества MINDSTORMS контроллеры RCX и NXT называют “кирпич”. Мне это название не очень нравится, поэтому в книге я чаще всего использую название “программируемый блок”.

Чтобы показать основные различия между блоками RCX и NXT, я свёл их основные характеристики в таблицу 2-1.

Таблица 2-1. Основные характеристики программируемых блоков RCX и NXT.

RCX NXT
Внешний вид    
Процессор Renesas (Hitachi) H8/300, частота 16Мгц, 8-битный, с 16-битной адресной шиной. Основной процессор: Atmel ARM7 AT91SAM7S256, частота 48 МГц, 32-битный.
Сопроцессор: Atmel AVR ATmega48, частота 8 МГц, 8-битный.
Память 16Кб ППЗУ, 512 байт ОЗУ процессора и  32Кб внешнего ОЗУ. 256 Кб FLASH, 64 Кб ОЗУ основного процессора, и 4Кб FLASH, 8 Кб ОЗУ сопроцессора.
Входов 3 входа, 2 контакта на вход. 4 входа, 6 контактов на вход.
Выходы 3 выхода, 2 контакта на выход. 3 выхода, 6 контактов на выход.
Дисплей Символьный LCD, 43 сегмента: 2 цифры, точка, 2 цифры, пиктограмма человечка, одна цифра, нижний ряд треугольных пиктограмм. Графический LCD, 100 x 64 точек, черно-белый. При выводе текста используются символы 8 точек высотой, 8 строк.
Звук Встроенный динамик, однотональные сигналы определенной частоты и длительности. Встроенный динамик, воспроизведение записанных звуков с разрешением 8-бит, частотный диапазон 2-16 КГц.
Кнопки 4 кнопки: On-Off, View, Prgm, Run. 4 кнопки (без подписей): треугольная серая –  влево, квадратная оранжевая – ввод (пуск), треугольная серая – вправо, прямоугольная тёмно-серая – стоп (отмена, выключить).
Связь Инфракрасный двунаправленный порт, 38.5 КГц, скорость 2400 бит/с. Bluetooth BlueCoreTM 4 v2.0 с поддержкой эмуляции последовательного порта (SPP), скорость (внутренняя) 460.8 Кбит/с.
USB 2.0, скорость до 12 Мбит/с.
Питание От 7 до 9 вольт, 6 элементов АА, разъём адаптера питания (только в версии 1.0). От 7 до 9 вольт, 6 элементов АА, Литиевая батарея 7.2 В (опционально).
Размеры 12М х 8М х 5М 14М х 9М х 5М

Как вы можете заметить, более новый контроллер NXT значительно превосходит RCX по всем параметрам. Особенно заметна разница в производительности и объёме памяти для хранения и исполнения программ. В отличие от одноканального инфракрасного порта, Bluetooth позволяет организовать до 4 каналов связи, причем как с компьютером, так и с другими NXT. Это даёт возможность строить роботов практически неограниченной сложности и использовать столько программируемых блоков, сенсоров и моторов, сколько есть в наличии.

Внутреннее устройство блоков RCX и NXT также заметно отличается. На фотографиях 2-1 и 2-2 вы можете увидеть печатные платы обоих блоков. Настоятельно не рекомендую разбирать свой NXT, и в особенности снимать плату дисплея и кнопок, потому что это чаще всего приводит к проблемам с работой дисплея. Контактные резинки между дисплеем и платой очень легко смещаются, и выставить их при сборке в нужное положение стоит немалых трудов и сноровки.

Рисунок 2-1. Основная плата RCX, вид сверху и снизу.


Рисунок 2-2. Основная плата NXT, вид сверху и снизу.

 

Блок-схема взаимодействия внутренних компонентов блока NXT показана на рисунке 2-3. К сожалению, блочную схему RCX найти пока не удалось, так как информацию по архитектуре RCX компания “LEGO” официально не публиковала.

Рисунок 2-3. Блочная схема NXT.

Особого внимания заслуживает описание различий входных и выходных портов NXT и портов RCX. В отличие от двухпроводной схемы подключения RCX, в NXT используются 6-контактные разъёмы, причем датчики NXT используют 5 линий (два провода из шести замкнуты между собой), а сервомоторы – все 6 линий. Более подробная техническая информация о портах ввода-вывода и назначении контактов будет дана в главе, посвящённой изготовлению самодельных датчиков.