Предыдущая страница реферата | 13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23 | Следующая страница реферата

;из памяти программ в SRAM память forever:rjmp forever ;бесконечный цикл
F_TABLE:

.db 0,1 ;начало таблицы из 20 восьмибитных чисел

.db 2,3

.db 4,5

.db 6,7

.db 8,9

.db 10,11

.db 12,13

.db 14,15

.db 16,17

.db 18,19
;**********************************************************************

В качестве примера задачи по индикации рассмотрим второй пример:

Используя два светодиода и кнопку разработать программу и устройство которое вызывает мигание одного светодиода, подключенного к выводу PB0, и с помощью кнопки, подключенной к выводу PD5, зажигает светодиод, подключенный к выводу PB4. Частоту мигания светодиода порядка 2-3 Гц задать с помощью обработчика прерывания от таймера Т0.

Данное устройство можно реализовать на МК AT90S1200. Для обеспечения заданной частоты мигания светодиода коэффициент предварительного деления тактовой частоты (4Гц) для таймера Т0 будет равен 1024. Подпрограмма обработки прерывания по переполнению таймера Т0 инвертирует значение логического уровня (0 или 1) на 0 выводе порта В, обеспечивая тем самым мигание подключенного светодиода. Светодиоды подключаются согласно разделу
«1.4.2 Световая индикация». Исходный текст программы цифрового частотомера:
;********************************************************************
.include "1200def.inc" rjmp Start ;вектор прерывания по включению питания, сбросу

;RESET или сбросу от сторожевого таймера nop ;вектор внешнегго прерывания неиспользуется rjmp TmrInt ;вектор прерывания по переполнению таймера Т0
;**********************************************************************
;* Подпрограмма обработки прерывания по переполнению таймера Т0
TmrInt: in R0, SREG ;сохранение регистра статуса SREG in R16, PORTB ;запомнить текущее значение PortB ldi R17, $1 ; eor R16, R17 ;инвертируем 0 бит порта В out PORTB, R16 out SREG, R0 reti ;выход из подпрограммы
;********************************************************************
;* Основная программа
Start: ldi R18, $11 ;конфигурируем биты порта В out DDRB, R18 ; как выход clr R18 out PORTB, R18 clr R18 ;конфигурируем 5 бит порта D out DDRD, R18 ; как вход ldi R18, $20 out PORTD, R18 ldi R18, 5 ;устанавливаем коэффициент предварительного деления out TCCR0, R18 ; частоты на 1024 ldi R18, 2 ;разрешаем прерывание по переполнению таймера Т0 out TIMSK, R18
SEI ;общее разрешение прерываний
Loop: ; Loop Around Forever sbis PIND, 5 ;если PIND5=0 (кнопка нажата) rjmp PORTB0_Hi ; перейти на метку PORTB0_Hi cbi PORTB, 4 ;обнулить бит 4 порта В rjmp Loop
PORTB0_Hi: ; sbi PORTB, 4 ;установить бит 4 порта В rjmp Loop
;**********************************************************************

В качестве третьего, достаточно сложного примера рассмотрим программу для измерителя частоты в диапазоне 20 Гц – 20 КГц, используя генератор звуковых колебаний и несколько разрядов ССИ.

Согласно схеме изображенной на рис. 3.15.2. преобразуем колебания от генератора в П-импульсы и подаем на вывод прерывания (INT0) МК. Диод D1 обеспечивает однополупериодное выпрямление исследуемой синусоиды. После делителя R1, R3 напряжение поступает на ограничитель R2, D2 с напряжением ограничения не больше 5 В.

Рис. 3.15.2 Схема подключения генератора колебаний к микроконтроллеру.

Таймер/счетчик Т1 ведет подсчет тактовых импульсов с коэффициентом деления частоты равным 64, а при переполнении останавливается и обнуляется.

Внешнее прерывание INT0 вызывает соответствующую подпрограмму обработки при нарастающем фронте сигнала на одноименном выводе INT0. Эта подпрограмма позволяет таймеру/счетчику Т1 определить число импульсов за один период внешнего сигнала. Далее основная программа преобразует этот значение в частоту и переведя в двоично-десятичный код выводит на семисегментные индикаторы, которые подключаются к МК согласно разделу
1.4.2. Программа прошивки МК для реализации устройства измерителя частоты на базе МК AT90S8515 приведена в ПРИЛОЖЕНИИ 3.

Последний рассмотренный пример представляет устройство «кодовый замок». Реализованное на основе МК AT90S1200, оно содержит матричную клавиатуру и два светодиода для индикации работы и правильности введенного кода. Программа прошивки МК для реализации этого устройства приведена в
ПРИЛОЖЕНИИ 4.

3.3. Описание макета программатора.

Макет программатора состоит из общей платы и вспомогательных плат реализующих необходимые функции заданий. Общая плата имеет разъем, соединяющая программатора с параллельным портом компьютера. На общей плате также расположены две контактных колодки (дип панели) для установки программируемых микроконтроллеров. Они позволяют использовать МК следующих типов: а) дип панель DIP2x20.2 для МК серий AT90S4414 и AT90S8515; б) дип панель DIP2x10.1 для МК серии AT90S1200 AT90S2313.

Вспомогательные платы позволяют макетировать проектируемое устройство, управляемое микроконтроллером, не подвергая нежелательным механическим воздействиям сам программатор и микросхему контроллера. Вспомогательные платы соединяются с общей платой через дополнительные разъемы, что позволяет более прагматично использовать имеющиеся порты (выводы) МК.

Питание программатора обеспечивается от внешнего блока стабилизированного питания МС9011.02 с выходным напряжением Vcc=+5В при максимальном токе нагрузки Iн=1.5А.

Рис. 3.16. Принципиальная схема макета программатора.

На рис 3.16. приведена принципиальная схема макета программатора для последовательного программирования МК серии AT90S1200 и AT90S8515 через параллельный (LPT) порт компьютера. Подсоединение к компьютеру осуществляется с помощью кабеля подключения изображенного на рис. 3.17.

Соединительный кабель для подключения макета программатора к параллельному (LPT) порту компьютера состоит из двух разъемов DB25F и
BH10.1 и двух шлейфов по 26 и 10 жил соединенных между собой согласно таблице 3.1. и таблице 3.2. Разъем DB25F (штырь) подсоединяется к параллельному (LPT) порту компьютера, а BH10.1 (гнездо) к разъему BH10.2
(штырь) на макете программатора (см. рис. 3.16).

Рис. 3.17. Кабель подключения макета к LPT порту компьютера.

Таблица № 3.1. Соответствие номера контакта разъема DB25F и порядкового номера 25 жильного шлейфа.
|5 |XTAL1 |4 |
|6 |RESET |5 |
|7 |MOSI |1 |
|8 |SCK |7 |
|10 |MISO |9 |
|19-25 |Gnd |10 |

На приведенной схеме макета программатора кроме соединительных разъемов и контактных колодок МК находятся внешние элементы необходимые для обеспечения работы тактового генератора. Это конденсаторы С2=С1=39 пФ,
С3=1000 пФ и кварц с частотой генерации колебаний 4 МГц. Кнопка В1 обеспечивает сброс МК в начальное состояние.

Подключение вспомогательных плат к макету программатора осуществляется через штыревые разъемы PLS.1, PLS.2 и PLS.3. Так как разъем PLS.1 соединен с дип панелью DIP2x10.1, в которую устанавливается МК серии AT90S2313 и
AT90S1200, а разъемы PLS.2 и PLS.3 соединены с дип панелью DIP2x20.2, в которую устанавливается МК серий AT90S4414 и AT90S8515, то нумерация выводов разъема PLS.1 соответствует нумерации ножек AT90S1200, а нумерация выводов разъемов PLS.2 и PLS.3 соответствует нумерации ножек AT90S4414 и
AT90S8515.

В макете программатора при программировании и последующей работе должен находиться только один (!) микроконтроллер, либо в панели DIP2x10.1
(AT90S1200 или AT90S2313), либо в панели DIP2x20.2 (AT90S4414 или
AT90S8515). К разъемам PLS.n (n=1,2,3) через соответствующую колодку можно подсоединять любые внешние устройства: светодиоды, ССИ, кнопки, матричную клавиатуру, подавать сигнал на какой либо порт (вывод) микроконтроллера или считывать его. При этом надо помнить, что на контакт 20 разъема PLS.1 и на контакт 40 разъема PLS.3 подается напряжение Vcc=+5В.

Макет программатора имеет два режима работы. Первый – непосредственное программирование микроконтроллера с помощью компьютера. Как с подключенными внешними устройствами, так и без них. Второй режим – автономный, когда происходит работа с внешними устройствами, выполненными на вспомогательных платах. При этом режиме макет программатора должен быть отсоединен от компьютера.

Сначала обучающийся должен, получив задание, подготовить (написать и отладить) программное обеспечение с помощью AVR Studio (см. раздел 3.1.), согласно пп. 1-6 раздела 3.2. (Принципы выполнения заданий). Результатом данного этапа является безошибочная трансляция разработанной программы.
Только после этого можно приступить к использованию макета программатора и построению внешнего устройства на вспомогательной плате, если это предусмотрено заданием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанные методические указания содержат описания программного обеспечения и аппаратных средств реализации набора примеров заданий, предназначенных для изучения как непосредственной архитектуры МК, так и для выработки конкретных навыков программирования.

Проведен анализ архитектуры современных микроконтроллеров. Уделено внимание систематизации аппаратных средств и общим вопросом методам отладки разрабатываемых программ.

Особое внимание уделено серийным МК фирмы ATMEL семейства AVR.
Рассмотрены их особенности построения и функционирования. Анализ системы команд микроконтроллеров AVR и практические рекомендации работы в интегрированной среде разработки «AVR Studio» позволяет эффективно создавать и разрабатывать программы для AVR микроконтроллеров.

Представлен набор типовых примеров с наиболее распространенными задачами программирования МК. Предложены классификация и принципы выполнения заданий. Дано описание универсального макета программатора.

Изготовлен универсальный макет программатора, позволяющий проводить не только прошивку МК AVR четырех типов (AT90S1200, AT90S2313, AT90S4414,
AT90S8515), но и управление проектируемыми внешними устройствами.

Реализован ряд задач по работе с памятью, по перекодировке, сложению и делению чисел, по работе с динамической индикацией и матричной клавиатурой.
На основе этого смакетированы реальные устройства кодового замка на основе
AT90S1200 и измерителя частоты в звуковом диапазоне на основе AT90S8515.

Предлагаемая на этой основе методика обучения программирования и применения МК позволяет ввести интересующихся в эту перспективную область.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 1. / Пер. с англ. под ред. И. И. Шагурина и С. Б. Лужанского – М.: Постмаркет, 2001. – 416 с.

2. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 2. / Пер. с англ. под ред. И. И. Шагурина и С. Б. Лужанского – М.: Постмаркет, 2001. – 488 с.

3. Cady, Fredrick M. Microcontrollers and microcomputers: principles of software

and hardware engineering. – New York – Oxford, Oxford University

Press,

1997. – 252 p.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: социальная работа реферат, изложение язык.



Предыдущая страница реферата | 13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки