- •Встраиваемые системы Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68hc12/hcs12 с применением языка с с. Ф. Баррет
- •Предисловие
- •Структура книги
- •Учебные системы
- •Целевая аудитория
- •Благодарности
- •Глава 1 первое знакомство со встраиваемыми системами
- •1.1. Что такое встраиваемая система?
- •1.2. Особенности встраиваемых систем
- •1.2.1. Работа в реальном времени
- •1.2.2. Миниатюризация размеров и процесс тестирования
- •1.2.3. Минимизация энергии потребления
- •1.2.4. Интерфейс пользователя и интерфейс сопряжения с объектом
- •1.2.5. Многозадачность
- •1.2.6. Минимизация стоимости
- •1.2.7. Ограничение объема памяти
- •1.2.8. Программно–аппаратный дуализм
- •1.3. Введение в микроконтроллеры семейства 68hc12 и hcs12
- •1.4 Микроконтроллеры hcs12
- •1.4.1. Семейство hcs12
- •1.4.2. Обозначения мк
- •1.4.3. Модельный ряд hcs12
- •1.5. Заключение по главе 1
- •1.6. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 2 программирование встраиваемых систем и структурное проектирование
- •2.1. Почему мы программируем микроконтроллеры на Си?
- •2.2. Преимущества программирования на языке ассемблер
- •2.3. Преимущества языков высокого уровня
- •2.3.1. Выбираем язык высокого уровня для программирования встраиваемых систем
- •2.3.2. Краткая история языка Си
- •2.4. Оптимальная стратегия — программирование на Си и на ассемблере
- •2.5. Структурное проектирование
- •2.5.1. Основные положения метода структурного проектирования
- •2.5.2. Документирование программ
- •2.5.3. Как язык Си соотносится со структурным проектированием
- •2.6. Рабочие тетради
- •2.6.1. Порядок ведения записей
- •2.6.2. Содержание записей
- •2.7. Блок схемы алгоритмов
- •2.8. Пример применения
- •2.9. Заключение по главе 2
- •2.10 Что еще почитать?
- •2.11 Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 3 основы программирования микроконтроллеров на си
- •3.1. Введение в программирование на Си
- •3.1.1. Глобальные и локальные переменные
- •3.2. Типы данных в Си
- •3.3. Операторы языка Си
- •3.4. Функции
- •3.4.1. Что такое функция?
- •3.4.2. Основная программа
- •3.4.3. Прототипы функций
- •3.4.4. Описание функций
- •3.4.5. Вызов функций, передача параметров, возврат полученных значений
- •3.5. Файлы заголовков
- •3.6. Директивы компилятора
- •3.6.1. Директивы условной компиляции
- •3.7. Конструкции программирования
- •3.8. Операторы для организации программных циклов
- •3.8.1. Оператор for
- •3.8.2. Оператор while
- •3.8.3. Оператор do-while
- •3.9. Операторы принятия решения
- •3.9.1. Оператор if
- •3.9.2. Оператор if-else
- •3.9.3. Оператор if-else if-else
- •3.9.4. Оператор switch
- •3.10. Массивы
- •3.11. Указатели
- •3.12. Структуры
- •3.13. Процесс программирования и отладки микропроцессорной системы
- •3.13.1. Технология создания программного кода
- •3.13.2. Режим отладки bdm
- •3.13.3. Аппаратные и программные средства отладчика p&e от компании pemicro
- •3.13.4. Эмуляторы
- •3.13.5. Логические анализаторы
- •3.14. Особенности компилятора и ассемблера
- •3.15. Заключение по главе 3
- •3.16. Что еще почитать?
- •3.17. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 4 микроконтроллеры 68hc12 и hcs12: архитектура и программирование
- •4.1. Аппаратные средства микроконтроллеров семейства 68hc12
- •4.2. Аппаратные средства мк семейства hcs12
- •4.3. Режимы работы мк семейства 68hc12/hcs12
- •4.3.1. Рабочие режимы
- •4.3.2. Режимы работы отладочной платы m68evb912b32
- •4.4. Назначение выводов мк
- •4.5. Регистры специальных функций мк
- •4.5.1. Виртуальный адрес блока регистров
- •4.6. Порты ввода/вывода
- •4.6.1. Спецификация портов ввода/вывода
- •Регистры управления портами
- •Вопросы для самопроверки
- •Пример применения
- •4.7. Подсистема памяти мк b32
- •Пример применения
- •4.7.1. Карта памяти мк b32
- •4.7.2. Изменение адресов в карте памяти мк
- •4.8. Подсистема памяти мк dp256
- •Вопросы для самопроверки
- •4.9. Состояния сброса и прерывания мк
- •4.9.1. Реакция мк на внешние события
- •4.10. Состояния сброса и прерывания в мк 68hc12
- •4.10.1. Состояние сброса мк
- •Регистры сторожевого таймера и монитора тактирования
- •4.10.2. Прерывания
- •Немаскируемые прерывания
- •Маскируемые прерывания
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Каково различие между прерываниями по входам
- •4. Как организовать подсистему прерывания с несколькими внешними запросами для мк семейства 68hc12/hcs12, используя лишь один вход внешнего прерывания
- •4.10.3. Вектора исключений
- •4.10.4. Система приоритетов для исключений
- •1. Внешний сброс по входу
- •5. Немаскируемое прерывание по входу
- •Вопросы для самопроверки
- •4. Какие действия должен предпринять программист, чтобы после начального запуска мк присвоить входу
- •4.10.5. Регистры подсистемы прерывания
- •4.11. Процесс перехода к подпрограмме прерывания
- •Вопросы для самопроверки
- •4.12. Оформление подпрограммы прерывания на Си
- •4.13. Система тактирования
- •4.13.1.Система тактирования отладочной платы mc68hc912b32evb
- •4.14. Подсистема реального времени — модуль таймера
- •4.14.1. Структура модуля таймера
- •4.14.2. Счетчик временной базы
- •Особенности счетчика временной базы
- •Флаг переполнения счетчика
- •Определение длительности временных интервалов
- •Сброс счетчика временной базы
- •Вопросы для самопроверки
- •4.14.3. Регистры для управления счетчиком временной базы
- •Регистр управления модулем таймера
- •Регистр счетчика временной базы
- •Регистр масок таймера 2
- •4.14.4. Каналы захвата/сравнения
- •Режим входного захвата
- •Вопросы для самопроверки
- •Режим выходного сравнения
- •Канал 7 в режиме выходного сравнения
- •Регистры для управления каналами захвата/сравнения
- •Регистры управления таймером 3 и 4
- •Регистр масок таймера 1
- •Регистр масок таймера 2
- •Регистр флагов таймера 1
- •Регистр флагов таймера 2
- •Регистры данных каналов захвата/сравнения
- •Вопросы для самопроверки
- •Примеры работы с таймером
- •Измерение частоты и периода логического сигнала
- •Генерация импульсной последовательности
- •Генерация импульсной последовательности с использованием прерывания
- •4.14.5. Счетчик событий
- •Режимы работы счетчика
- •Регистры управления счетчиком событий
- •Регистр управления счетчиком событий
- •Регистр флагов счетчика событий
- •Регистр текущего состояния счетчика событий
- •Пример использования счетчика событий
- •4.15. Модуль меток реального времени
- •Пример использования модуля меток реального времени
- •4.16. Модуль таймера ect в составе мк мc68hc12be32 и hcs12
- •4.16.1. Небуферированные каналы входного захвата
- •4.16.2. Буферированные каналы входного захвата
- •4.16.3. Особенности счетчиков событий
- •4.16.4. Регистры управления модуля est
- •Регистр управления порядком перезаписи
- •Регистр управления режимом входного захвата
- •Регистр управления счетчиком задержки
- •Регистр управления 16-разрядным вычитающим счетчиком
- •Регистр коэффициента счета вычитающего счетчика
- •Регистр флагов вычитающего счетчика
- •4.17. Обмен информацией в последовательном коде: многофункциональный последовательный интерфейс
- •4.17.1. Термины последовательного обмена
- •Вопросы для самопроверки
- •4.18. Контроллер асинхронного обмена sci
- •Вопросы для самопроверки
- •4.18.1. Передатчик контроллера sci
- •4.18.2. Приемник контроллера sci
- •4.18.3. Регистры контроллера sci
- •Регистры скорости обмена sCxBdh и sCxBdl
- •Регистры управления sCxCr1 и sCxCr2
- •Регистры состояния sCxSr1 и sCxSr2
- •Регистры данных sCxDrh и sCxDrl
- •Вопросы для самопроверки
- •4.18.4. Алгоритмы программного обслуживания контроллера sci
- •4.18.5. Пример программирования контроллера sci
- •4.19. Синхронный последовательный интерфейс spi
- •4.19.1 Концепция интерфейса spiФункциональная схема обмена между двумя контроллерами spi
- •4.19.2. Алгоритмы работы контроллера spi
- •Вопросы для самопроверки
- •4.19.3. Регистры контроллера spi
- •Регистр скорости обмена sPxBr
- •Регистры управления sPxCr1 и sPxCr2
- •Регистр данных spCxDr
- •Регистр данных порта s
- •Регистр направления передачи порта s
- •Вопросы для самопроверки
- •4.19.4. Алгоритмы программного обслуживания контроллера spi
- •4.19.5 Периферийные ис с интерфейсом spi
- •4.20. Введение в теорию аналого-цифрового преобразования
- •4.20.1. Частота дискретизации сигнала
- •4.20.2. Представление аналоговой величины в цифровом коде
- •4.20.3.Квантование по уровню и разрешающая способность
- •4.20.4 Скорость потока данных оцифровки
- •Вопросы для самопроверки
- •4.21. Принцип действия ацп
- •4.21.1. Ацп последовательного приближения
- •Вопросы для самопроверки
- •4.22. Подсистема аналого-цифрового преобразования мк 68hc12
- •4.22.1 Структура и порядок функционирования
- •4.22.2. Регистры управления модуля atd
- •Группа регистров управления
- •Регистры управления atdctl0 и atdctl1
- •Регистр управления atdctl2
- •Регистр управления atdctl3
- •Регистр управления atdctl4Формат регистра atdctl4
- •Регистр управления atdctl5
- •Вопросы для самопроверки
- •Регистр состояния atdstat
- •Регистр данных порта portad
- •Регистры результата adr0h…adr7h
- •Вопросы для самопроверки
- •Тестовый регистр atdtest
- •4.22.3. Пример программирования модуля atd
- •Цифровой вольтметр
- •4.22.4. Обслуживание прерываний от модуля atd
- •4.23. Особенности модуля atd в составе мк семейства hcs12
- •4.23.1. Выбор разрядности ацп
- •4.23.2. Представление результата измерения
- •4.23.3. Запуск измерительной последовательности от внешнего сигнала
- •4.23.4. Программируемое число преобразований в измерительной последовательности
- •4.23.5. Увеличение числа аналоговых входов
- •4.23.6. Регистры модуля atd hcs12
- •Регистр состояния atdstat0
- •Регистр состояния atdstat1
- •Регистр разрешения цифрового входа порта atddien
- •4.24. Подсистема широтно-импульсной модуляции
- •4.24.1. Структура модуля pwm
- •4.24.2. Режимы центрированной и фронтовой шим
- •4.24.3. Система тактирования
- •4.24.4. Регистры модуля pwm
- •Регистр конфигурации pwclk
- •Регистр конфигурации pwpol
- •Регистр разрешения работы каналов pwen
- •Регистр дополнительного делителя pwpres
- •Регистры делителей pwscnt0/pwscnt1 и pwscal0/pwscal0
- •Регистры счетчика каналов pwcnTx
- •Регистры периода каналов pwpeRx
- •Регистры коэффициента заполнения каналов pwdtYxФормат регистров коэффициента заполнения pwdtYx
- •Регистры коэффициента заполнения каналов pwdtYx
- •Регистр управления pwctl
- •Регистр специальных режимов pwtst
- •Регистры работы с портом p
- •4.24.5. Примеры программирования модуля pwm
- •Инициализация модуля pwm, пример 1
- •Инициализация модуля pwm, пример 2
- •4.25. Ограничение энергии потребления
- •4.25.1. Как остановить мк 68hc12
- •4.25.2. Как вывести мк 68hc12 из состояния пониженного энергопотребления
- •4.26. Советы по использованию платы отладки mc68evb912b32
- •4.27. Заключение по главе 4
- •4.28. Что еще почитать?
- •4.29. Вопросы и задания Основные
- •Исследовательские
- •Глава 5 основы сопряжения мк с устройствами ввода/вывода
- •5.1. Электрические характеристики мк 68hc12
- •5.1.1. Нагрузочные характеристики
- •5.1.2. Что произойдет, если Вы должным образом не учтете электрические характеристики периферийных ис?
- •5.1.3. Входные и выходные характеристики логических элементов
- •5.2. Устройства дискретного ввода: кнопки, переключатели, клавиатуры
- •5.2.1. Кнопки и переключатели
- •5.2.2. Dip переключатели
- •5.2.3. Клавиатуры
- •5.3. Устройства индикации: светодиоды, семисегментные индикаторы, индикаторы логического выхода с тремя состояниями
- •5.3.1. Светодиоды
- •5.3.2. Семисегментные индикаторы
- •5.3.3. Индикаторы для логического выхода с тремя состояниями
- •5.4. Программное обслуживание дискретных входов и выходов
- •5.5. Подавление механического дребезга контактов переключателей
- •5.5.1. Аппаратная защита от механического дребезга контактов
- •5.5.2. Программная защита от механического дребезга контактов
- •5.5.3. Пример программной защиты
- •5.6. Жидкокристаллические индикаторы
- •5.6.1. Краткие сведения о жидкокристаллических индикаторах
- •5.6.2. Сопряжение мк с символьным жк индикатором
- •5.6.3 Сопряжение мк с графическим жк дисплеем
- •5.7. Управление электрическим двигателем
- •5.7.1. Силовые полупроводниковые ключи
- •5.7.2. Оптоэлектронная потенциальная развязка
- •5.7.3. Инвертор напряжения
- •5.8. Кодовый замок
- •5.8.1. Схема подключения периферийных устройств
- •5.8.2. Программа управления
- •5.9. Интерфейс мк с аналоговыми датчиками
- •5.10. Интерфейс rs-232
- •5.11. Заключение по главе 5
- •5.12. Что еще почитать?
- •5.13. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 6 добро пожаловать в реальный мир!
- •6.1. Ужасные истории об ошибках проектирования
- •6.1.1. Случай квадратичного генератора
- •6.1.2. Случай таймера для лазерного излучения
- •6.2. Правила обращения с микросхемой 68нс12 и рекомендации по проектированию
- •6.2.1. Рекомендации по обращению со cmos
- •6.2.2. Рекомендации по проектированию на cmos
- •6.3. Исследование помех
- •6.3.1. Что такое помехи
- •6.3.2. Электромагнитная совместимость
- •6.3.3. Спецификации системы помех — не будем крепки задним умом!
- •6.3.4. Методы снижения помех
- •6.4. Защитное программирование
- •6.5. Методики испытаний на наличие помех
- •6.5.1. Обнаружение помех
- •6.5.2. Испытание на чувствительность к помехам
- •6.5.3. Испытания на электромагнитную совместимость
- •6.6. Управление энергопотреблением
- •6.6.1. Параметры потребляемой мощности для микроконтроллера 68hc12
- •6.6.2. Типы батарей
- •6.6.3. Емкость батарей
- •6.6.4. Стабилизация напряжения
- •6.6.5. Схемы супервизора для микропроцессора
- •6.6.6. Меры энергосбережения
- •6.7. Заключение по главе 6
- •6.8. Что еще прочитать?
- •6.9. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 7 примеры встроенных систем управления
- •7.1. Система привода робота, движущегося вдоль стенок лабиринта
- •7.1.1. Описание проекта
- •7.1.2. Подсистемы 68hc12, используемые в проекте
- •7.1.3. Компоненты системы
- •7.1.4. Структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.1.5. Программный код
- •7.2. Лазерный проектор
- •7.2.1. Описание проекта
- •7.2.2. Подсистемы 68hc12 используемые в проекте
- •7.2.3. Описание некоторых компонентов системы
- •7.2.4. Аппаратные средства
- •7.2.5. Структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.2.6. Программный код
- •7.2.7. Испытания устройства
- •7.2.8. Заключительные испытания системы управления
- •7.3. Цифровой вольтметр
- •7.3.1. Описание проекта
- •7.3.2. Системы 68hc12 используемые в проекте
- •7.3.3. Расчет интерфейса модуля atd
- •7.3.4. Структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.3.5. Программа управления
- •7.3.6. Измерение неэлектрических величин
- •7.4. Стабилизация скорости вращения двигателя с использованием оптического тахометра
- •7.4.1. Описание проекта
- •7.4.2. Немного теории
- •7.4.3. Анализ
- •7.4.4. Структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.4.5. Программный код
- •7.4.6. Испытания
- •7.5. Парящий робот
- •7.5.1. Описание проекта
- •7.5.2. Системы hcs12 используемые в проекте
- •7.5.3. Теоретическое обсуждение
- •7.5.4. Структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.5.5. Программный код
- •7.5.6. Некоторые комментарии
- •7.6. Система защиты компьютера, основанная на нечеткой логике
- •7.6.1. Описание проекта
- •7.6.2. Использование системы hcs12
- •7.6.3. Основы теории
- •7.6.4. Структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.6.5. Описание системы
- •7.6.6. Обсуждение проекта
- •7.6.7. Программный код
- •7.6.8. Некоторые комментарии
- •7.7. Электронная версия игры в «15»
- •7.7.1. Описание проекта
- •7.7.2. Системы hcs12 используемые в проекте
- •7.7.3. Основы теории
- •7.7.4. Схемное решение, структура программы и блок-схема алгоритма
- •7.7.5. О компонентах системы
- •7.7.6. Программный код
- •7.7.7. Некоторые комментарии
- •7.8. Программирование резидентного Flash пзу микроконтроллера b32 в составе платы отладки mc68hc912b32evb
- •7.9. Заключение по главе 7
- •7.10. Что еще прочитать?
- •7.11. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 8 операционные системы реального времени
- •8.1. Рассказ: официант — «живая» операционная система реального времени
- •8.2. Что является целью осрв?
- •Вопросы для самопроверки
- •8.3. Обзор концепций
- •8.3.1. Требования к динамическому распределению ram
- •Вопросы для самопроверки
- •8.3.2. Динамическое распределение памяти
- •8.3.3. Структуры данных
- •8.4. Основные понятия
- •8.4.1. Что такое задача?
- •8.4.2. Управление задачами
- •8.4.3. Компоненты многозадачных систем
- •8.5. Типы операционных систем реального времени
- •8.5.1. Системы с циклическим опросом
- •8.5.2. Циклический опрос с прерываниями
- •8.5.3. Карусельные системы
- •8.5.4. Смешанные системы
- •8.5.5. Системы с управлением по прерыванию
- •8.5.6. Кооперативная многозадачность
- •8.5.7. Многозадачные системы с преимущественным приоритетом
- •8.6. Проблемы осрв
- •8.6.1. Конкуренция Другой рассказ
- •8.6.2. Повторная входимость
- •8.6.3. Межзадачные связи
- •8.6.4. Безопасность, проверка и безотказная работа
- •8.6.5. Главный вопрос
- •8.7. Выполнение операционной системы реального времени
- •8.8. Пример применения: осрв циклического опроса
- •8.8.1. Краткий обзор проекта
- •8.8.2. Пример кода
- •8.8.3. Испытание контроллера усилителя
- •8.9. Другая прикладная программа: цикл опроса с прерываниями
- •8.10. Сложное прикладное устройство: имитатор осрв
- •8.10.1. Краткий обзор проекта
- •8.10.2. Типовой код
- •8.11.Заключение по главе 8
- •8.12. Что еще почитать?
- •8.13. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
- •Глава 9 распределенные сети с интерфейсом msCan
- •9.1. Компьютерные сети
- •9.2. Промышленные сети
- •9.3. Сети с протоколом can
- •9.3.1. Протокол can
- •9.3.2. Модуль контроллера последовательного обмена msCan12
- •Подсистема прерывания контроллера msCan12.
- •9.3.3. Проблемы синхронизации
- •9.3.4. Конфигурирование модуля msCan12 для работы в сети
- •9.4. Различия между контроллерами msCan в составе 68hc12 и hcs12
- •9.5. Пример программирования контроллера msCan Схема включения аппаратных средств для двух отладочных плат Axiom
- •9.6. Контроллер последовательного обмена bdlc
- •9.7. Заключение по главе 9
- •9.8. Что еще почитать?
- •9.9. Вопросы и задания Основные
- •Более сложные
- •Исследовательские
8.8.1. Краткий обзор проекта
Мы исследуем здесь базовую систему циклического опроса, используемую для управления стереоусилителем. Мы рассматривали уже такой усилитель в главе 2, когда обсуждали проектирование систем и затем в данной главе в качестве примера системы циклического опроса. На рис. 8.18 представлен общий вид системы усилителя. Шесть переключателей на передней панели блока или на пульте дистанционного управления используются, чтобы выбрать один из шести источников звукового сигнала. На усилитель в любой момент времени подается сигнал только с одного источника.
Рис. 8.18. Краткий обзор усилителя
8.8.2. Пример кода
Приведенный код, который используется, чтобы управлять усилителем, состоит из кода инициализации и цикла опроса. Цикл опроса непрерывно проверяет изменение в состоянии переключателей на лицевой панели блока (PORTB) или дистанционном управлении (PORTA). Алгоритм управления UML приведен на рис. 8.19.
Рис. 8.19. Алгоритм программы UML для усилителя
//file name: ampl2.с
//function: program provides control of amplifier
//target controller: Motorola 68HC912B32 evaluation board (EVB)
// - 32K Flash EEPROM available at $8000
// - Compiler options:
// - Program Memory: 0x8000
// - DataMemory: 0x0800
// - Stack Pointer: 0x09FF
//
// Эта программа обеспечивает управление звуковым усилителем.
// Усилитель может принимать звуковой сигнал от ряда
// источников. Пользователь может выбирать источник сигнала
// для усиления с помощью переключателей на лицевой панели
// (связанных с портом B), либо переключателей на пульте
// дистанционного управления (связанных с портом A). Процессор
// управляет светодиодами на передней панели(связанными с портом P)
// и показывающими активный источник сигнала и включает реле(связанные
// с портом T), подсоединяющие один из источников сигнала к усилителю
//
// Функции портов ввода
//
// Порт А, входной - вводит сигналы от пульта дистанционного управления,
// требует импульсов высокого логического уровня длительностью в 100 мс
// PA7 выкл. звука от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// PA6 Дополнительный канал (ДК) от пульта дист. управления высокий
// импульс 100 мс
// PA5 магнитофон # 2 от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// PA4 магнитофон # 1 от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// PA3 тюнер от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// PA2 CD от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// PA1 пианино от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// PA0 предусилитель от пульта дист. управления высокий - импульс 100 мс
// Порт В входной - от переключателей на лицевой панели блока
// PB0 предусилитель от переключателя на лицевой панели, вжатый перек-
// лючатель = вкл
// PB1 пианино от переключателя на лицевой панели, вжатый переключатель = вкл
// PB2 CD от переключателя на лицевой панели, вжатый переключатель = вкл
// PB3 тюнер от переключателя на лицевой панели, вжатый переключатель = вкл
// PB4 магнитофон # 1 от переключателя на лицевой панели, вжатый пе-
// реключатель = вкл
// PB5 магнитофон # 2 от переключателя на лицевой панели, вжатый пе-
// реключатель = вкл
// PB6 ДК от переключателя на лицевой панели, вжатый переключатель = вкл
// PB7 выкл. звука от переключателя на лицевой панели, вжатый перек-
// лючатель = вкл
//
//Порт P выходной - светодиоды на лицевой панели
//PP0 сигнал на силовое реле и на светодиоды и сигнал низкого уровня
//для //светодиодов в буфер
//PP1 светодиод пианино выходной низкопотенциальный сигнал - 10 мА
//PP2 светодиод CD выходной низкопотенциальный сигнал - 10 мА
//PP3 светодиод тюнер выходной низкопотенциальный сигнал - 10 мА
//PP4 светодиод магнитофон # 1 выходной низкопотенциальный сигнал - 10 мА
//PP5 светодиод магнитофон # 2 выходной низкопотенциальный сигнал - 10 мА
//PP6 светодиод ДК выходной низкопотенциальный сигнал - 10 мА
//PP7 светодиод выкл. звука, сигнал на силовое реле
//
//Порт T выходной - драйверы реле
//PT0 реле RESET выход на реле RESET высокий уровень - импульс 5 мс
//PT1 реле пианино выход на реле пианино высокий уровень - импульс 5 мс
//PT2 реле CD выход на реле CD высокий уровень - импульс 5 мс
//PT3 реле тюнера выход на реле тюнера высокий уровень - импульс 5 мс
//PT4 реле магнитофон # 1 выход на реле магнитофон # 1 высокий уро-
//вень - импульс 5 мс
//PT4 реле магнитофон # 2 выход на реле магнитофон # 2 высокий уро-
//вень - импульс 5 мс
//PT6 реле ДК выход на реле ДК высокий уровень //- импульс 5 мс
//PT7 высокий уровень - импульс 10 мс для подачи питания на оптроны
//светодиодов и усилитель
//Подача питания (от сети или от источника 5 В):
//Конфигурация портов:
//1. Порт A: конфигурирован как входной, отжатый переключатель - запрет
//2. Порт B: конфигурирован как входной, отжатый переключатель - разрешение
//3. Порт P: конфигурирован как выходной, все линии в 1
//4. Порт T: конфигурирован как выходной, все линии в 0
//5. Установка "RELAY-RESET" (PTO) импульсом высокого состояния 5 мс
//6. Установка "RELAY-CD" (PT2) импульсом высокого состояния 5 мс
//7. Установка "WHICH-INPUT" позиция сохранения = "CD"
//8. Цикл PP1-РР6 (устанавливаются в низкое состояние) светодиоды
// показывают , что контроллер работает
//9. Переход к последовательности "PREAMP ON"
//
//Логика работы :
//Последовательность "PREAMP ON"
//1. Ожидание установки "S-PREAMP-PWR" (PB0) или "R-PREAMP-PWR" (РАО)
//2. Установка "LED-MUTE-RELAY" (PP7)
//3. Установка "LED-PWR-RELAY" (PP0)
//4. Считывание позиции в "WHICH-INPUT"
//5. Установка "LED-xxxxx" = позиция "WHICH-INPUT"
//6. Установка PT7(1) импульсом 10 мс
//7. DE-Assert "LED-MUTE-RELAY" (PP7) через ~3 с.
//8. переход к режиму "SCAN"
//
//Последовательность "SCAN"
//1.Ожидание входного сигнала от (PB0-PB7) или от (PA0-PA7)
//2. IF = "x-PREAMP-PWR" - переход к последовательности "PREAMP OFF"
//3. IF = "x-MUTE" GOTO - переход к последовательности "MUTE"
//4. IF = любой входной сигнал от (PB1-PB6) или (PA1-PA6)- переход к
"CHANGE"
// последовательность "INPUT"
//
// последовательность "CHANGE INPUT":
//1. Включить "LED-MUTE-RELAY" (PP7)
//2. Включить "RELAY-RESET" (PT0) импульсом высокого уровня 5 мс
//3. Включить "RELAY-xxxxx" (PT1-PT6) (в соответствии с выбором
// "WHICH-INPUT" импульсом высокого уровня 5 мс)
//4. Включить "LED-xxxxx" (PP1-PP6) (в соответствии с выбором
// "WHICH-INPUT")
//5. Очистить Old/Input сохранить новое значение "WHICH-INPUT"
//6. DE-переключение "MUTE-RELAY" (PP7) примерно через 3 с.
//7. Перейти к последовательности "SCAN"
//
// последовательность "MUTE":
//1. Переключить "LED-MUTE-RELAY" (PP7)
//2. Перейти к последовательности "SCAN"
//
//Последовательность "PREAMP OFF":
//1. Включить "LED-MUTE-RELAY" (PP7)
//2. DE-переключение "LED-PWR-RELAY" (PP0)
//3. DE-переключение всех светодиодов (PP1-РР6)
//4. Включить PT7(1) импульсом 10 мс
//5. DE-переключение "LED-MUTE-RELAY" (PP7) примерно через 3 с.
//6. Перейти к последовательности "PREAMP ON"
//
//авторы: Steven Barrett и Daniel Pack
//Дата разработки: 19 июня 2004
//Последняя редакция: 20 июня 2004
//*******************************************************************
//*******************************************************************
//включенные файлы
#include <912b32.h> //B32 EVB header file
#include "func_def.h" //функции-прототипы, глобальные переменные
//main program*******************************************************
// глобальные переменные
int which_input; //вход усилителя
int keep_going; //ввод переменных
int mute; //флаг управления выключением звука
unsigned char old_PORTB = 0xff; //текущие значения PORTB
unsigned char old_PORTA = 0x00; //текущие значения PORTA
unsigned char new_PORTB, new_PORTA; //новые значения PORTA, PORTB
void main(void) {
asm(" .area vectors(abs)\n"
" .org 0xFFF8\n" //инициализация вектора сброса для 68HC12 B32
" .word 0x8000, 0x8000, 0x8000, 0x8000\n"
" .text");
initialize_task();
//главный цикл
while(1) { //ожидается сигнал на включение питания
if ((PORTB==0xFE)||(PORTA==0X01))
//PORTB переключается в низкое, PORTA - в
// высокое состояние
{ //вы забыли включить питание! Запрос на операцию включения
keep_going = 1; //цикл считывания переменных
PORTP=0x7E; //включение LED-MUTE-RELAY PP7(0)
//LED-PWR-RELAY PP0(0) (0111_1110)
which_input_task();
activate_power_relay_task();
delay_3s(); //задержка 3 с.
PORTP = 0x80; // DE-переключение PD7(1) - включение звука
while(keep_going) //прохождение меню - главный цикл опроса
{
process_PORTB_input_task();
process_PORTA_input_task();
}
}//end if - ожидание включения питания - питание не подано!
}//end while(1)
}//конец главного цикла
//*******************************************************************
// определение функций
//*******************************************************************
initialize_task: начальные установки усилителя
//*******************************************************************
void initialize_task(void) {
mute = on; //turn mute on
initialize_timer(); // инициализация таймера
initialize_ports(); // инициализация портов
initialize_pins(); // инициализация состояния отдельных выводов
which_input = 2 ; //по умолчанию включается вход CD(2)
//включение светодиодов на лицевой панели
PORTP = 0x81; //включение всех светодиодов PD1-PD6 низким активным
// уровнем (1000_0001)
delay_3s(); //задержка 3 с
PORTP = 0xff; //выключение светодиодов
}
//*******************************************************************
//which_input_task: опрос входов, установка текущего состояния
//*******************************************************************
void which_input_task(void) {
switch(which_input) { // подсвечивается светодиод для используемого
// входа (по умолчанию вход 2 - CD)
case 1: //Пианино
phono_task();
break;
case 2: //CD
CD_task();
break;
case 3: //Тюнер
tuner_task();
break;
case 4: //Магнитофон 1
tape1_task();
break;
case 5: //Магнитофон 2
tape2_task();
break;
case 6: //Дополнительный канал (ДК)
aux_task();
break;
default:;
}//конец switch
}
//*******************************************************************
//phono_task: конфигурируется вход от Радио
//*******************************************************************
void phono_task(void) {
PORTT |= 0x02; //устанавливается PT1(1) (0000_0010)
delay_5ms();
PORTT &= ~0x02; // выключается PT1(0)
PORTP = 0x7E; //гасятся все светодиоды
PORTP &= ~0x02; //включается светодиод 1 (0)
}
//******************************************************************
//CD_task: конфигурируется вход от CD
//******************************************************************
void CD_task(void) {
//CD
PORTT |= 0x04; // устанавливается PT2(1) (0000_0100)
delay_5ms();
PORTT &= ~0x04; // выключается PT2(0)
PORTP |= 0x7E; //гасятся все светодиоды
PORTP &= ~0x04; // включается светодиод 2 (0)
}
//******************************************************************
//tuner_task: конфигурируется вход от тюнера
//******************************************************************
void tuner_task(void) {
//TUNER PORTT |= 0x08; // устанавливается PT3(1) (0000_1000)
delay_5ms();
PORTT & = 0x08; // выключается PT3(0
PORTP |= 0x7E; //гасятся все светодиоды
PORTP &= ~0x08; // включается светодиод 3 (0)
}
//******************************************************************
//tape1_task: конфигурируется вход от магнитофона 1
//******************************************************************
void tape1_task(void) {
//TAPE#1
PORTT |= 0x10; //assert PT4(1) (0001_0000)
delay_5ms();
PORTT &= ~0x10; // выключается PT4(0)
PORTP |= 0x7E; //гасятся все светодиоды
PORTP &= ~0x10; // включается светодиод 4 (0)
}
//******************************************************************
//tape2_task: конфигурируется вход от магнитофона 2
//******************************************************************
void tape2_task(void) {
//TAPE#2
PORTT |= 0x20; // устанавливается PT5(1) (0010_0000)
delay_5ms();
PORTT &= ~0x20; // выключается PT5(0)
PORTP |= 0x7E; //гасятся все светодиоды
PORTP & = ~0x20; // включается светодиод 5 (0)
}
//******************************************************************
//aux_task: конфигурируется вход от дополнительного канала
//******************************************************************
void aux_task(void) {
//ДК
PORTT |= 0x40; // устанавливается PT6(1) (0100_0000)
delay_5ms();
PORTT &= ~0x40; // выключается PT6(0)
PORTP |= 0x7E; //гасятся все светодиоды
PORTP &= ~0x40; // включается светодиод 6(0)
}
//******************************************************************
//activate_power_relay_task(): включается реле силового питания
//******************************************************************
void activate_power_relay_task(void) {
PORTT |= 0x80; // устанавливается PT7(1) импульсом 10 мс
delay_5ms();
delay_5ms();
PORTT &= ~0x80; // выключается PT7
}
//******************************************************************
//process_PORTB_input_task(): определяется выбранный вход от PORTB
//******************************************************************
void process_PORTB_input_task(void) {
new_PORTB = PORTB; //read PORTB
if (new_PORTB != old_PORTB) { //считывание состояния порта PORTB
switch(new_PORTB) { //PORTB устанавливается на низкий уровень
case 0xFE: //PB0 "S-PREAMP-PWR" (1111_1110)
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
preamp_off();
keep_going=0;
}
break;
case 0xFD: //PB1 "S-PHONO" (1111_1101)
if (which_input !=1) {
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB) {
which_input = 1;
change_input();
}
}
break;
case 0xFB: //PB2 "S-CD" (1111_1011)
if (which_input!=2) {
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
which_input = 2;
change_input();
}
}
break;
case 0xF7: //PB3 "S-TUNER" (1111_0111)
if (which_input != 3) {
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
which_input = 3;
change_input();
}
}
break;
case 0xEF: //PB4 "S-TAPE#1" (1110_1111)
if (which_input != 4) {
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
which_input = 4;
change_input();
}
}
break;
case 0xDF: //PB5 "S-TAPE#2" (1101_1111)
if (which_input != 5) {
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
which_input = 5;
change_input();
}
}
break;
case 0xBF: //PB6 "S-AUX" (1011_1111)
if (which_input != 6) {
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
which_input = 6;
change_input();
}
}
break;
case 0x7F: //PB7 "S-MUTE" (0111_1111)
if (process_valid_input_PORTB(new_PORTB)) {
mute_toggle();
}
break;
default:; //all other cases
} //конец switch(new_PORTB)
} //конец if new_PORTB
old_PORTB=new_PORTB; //update PORTB
}
//******************************************************************
//process_PORTA_input_task():определяется выбранный вход от PORTA
//******************************************************************
void process_PORTA_input_task(void) {
new_PORTA = PORTA; //Читать PORTA
if (new_PORTA != old_PORTA) { //выбор входа по состоянию порта PORTA
switch (new_PORTA) { //PORTA переводится в высокое состояние
case 0x01: //РАО "R-PREAMP-PWR" (0000_0001)
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
preamp_off();
keep_going=0;
}
break;
case 0x02: //PA1 R-PHONO" (0000_0010)
if (which_input != 1) {
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
which_input = 1;
change_input();
}
}
break;
case 0x04: //PA2 "R-CD" (0000_0100)
if (which_input != 2) {
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
which_input = 2;
change_input();
}
}
break;
case 0x08: //РАЗ "R-TUNER" (0000_1000)
if (which_input != 3) {
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
which_input = 3;
change_input();
}
}
break;
case 0x10: //PA4 "R-TAPE#1" (0001_0000)
if (which_input != 4) {
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
which_input = 4;
change_input();
}
}
break;
case 0x20: //PA5 "R-TAPE#2M (0010_0000)
if (which_input != 5) {
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
which_input = 5;
change_input();
}
}
break;
case 0x40: //PA6 "R-ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ" (0100_0000)
if (which_input != 6) {
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
which_input = 6;
change_input();
}
}
break;
case 0x80: //PA7 "R-MUTE" (1000_0000)
if (process_valid_input_PORTA(new_PORTA)) {
mute_toggle();
}
break;
default:; //all other cases
} //конец switch(new_PORTA)
}//конец if new_PORTA
old_PORTA = new_PORTA; //изменяется состояние PORTA
}
//******************************************************************
//initialize_timer:установка частоты таймера обслуживающего счетчик
//******************************************************************
void initialize_timer(void) {
TMSK2 = 0x05; //установка на 250 КГц
TSCR = 0x80; //разрешение работы таймера
}
//******************************************************************
//initialize_ports: начальная конфигурация портов
//******************************************************************
void initialize_ports(void) {
DDRA=0x00; //конфигурация PORTA в качестве входного
PORTA=0x00; //запрет на подключение подтягивающих резисторов в PORTA
DDRB=0x00; //конфигурация PORTB в качестве входного
PORTB=0xff; //разрешение подключения подтягивающих резисторов в PORTB
DDRT=0xff; // конфигурация PORTT в качестве выходного
PORTT=0x00; // установка на низкий уровень
DDRP=0xff; // конфигурация PORTD в качестве выходного
PORTP=0xff // установка на высокий уровень
}
//******************************************************************
//******************************************************************
//initialize_pins: установка отдельных выводов
//******************************************************************
void initialize_pins(void) {
PORTT=0x01; //сброс реле PT0(1) 5 мс импульс с
// активным уровнем (0000_0001)
//delay_5ms():
PORTT=0x00;
}
//******************************************************************
//delay_5ms: Задержка на 5 мс сформированная из базе частоты таймера
//в 250 кГц
//******************************************************************
void delay_5ms(void) {
int i;
for(i=0; i<1250; i++)
asm("nop"); //требуется только один импульс таймера
}
//******************************************************************
//delay_3s: Задержка на 3 с
//******************************************************************
void delay_3s(void) {
int i;
for(i=0;i<600;i++) delay_5ms();
}
//******************************************************************
//change_input: изменение активного входа
//******************************************************************
void change_input(void) {
PORTP &= ~0x80; //установка LED-MUTE-RELAY PP7(0) 1000_0000
PORTT |= 0x01; //установка сброса реле PT0(l) 5 мс
delay_5ms();
PORTT &= ~0x01; //turn off PT0
switch(which_input) {
case 1: //PHONO
phono_task();
break;
case 2: //CD
CD_task();
break;
case 3: //TUNER
tuner_task();
break;
case 4: //TAPE#1
tape1_task();
break;
case 5: //TAPE#2
tape2_task();
break;
case 6: //AUX
aux_task();
break;
default:;//все другие входы
}//конец switch
delay _3s();
PORTP |= 0x80; //сброс LED-MUTE-RELAY PP7(1)
}
//******************************************************************
//mute_toggle: включение и выключение звука
//******************************************************************
void mute_toggle(void) {
if (mute == off) {
PORTP &= ~0x80; //установка LED-MUTE-RELAY PP7(0)
mute = on;
} else {
PORTP |= 0x80; // сброс LED-MUTE-RELAY PP7(1)
mute = off;
}
}//end mute_toggle
//******************************************************************
//preamp_off: turn amplifier off
//******************************************************************
void preamp_off(void) {
PORTP &= ~0x80; //установка LED-MUTE-RELAY PP7(0)
PORTP |= 0x01; //сброс LED-PWR-RELAY PP0(1)
PORTP |= 0x7e; //сброс светодиодов PP1-PP6(1)(0111_1110)
//установка PT7 импульсом 10 мс
PORTT |= 0x80; //установка PT7(1) импульсом 10 мс
delay_5ms();
delay_5ms();
PORTT &= ~0x80; //сброс PT7
delay_3s();
PORTP = 0x80; //сброс PP7(1) LED-MUTE-RELAY
keep_going=0;
}
//******************************************************************
//process_valid_input_PORTA: проверка состояния пульта дистанционного
//управления, длительностью не менее 50 мс
//******************************************************************
int process_valid_input_PORTA(unsigned char portx) {
int valid_input; //установить флаг ошибочного входа
unsigned int current_count;
valid_input = TRUE;
current_count = TCNT; // задать текущее состояние
while (TCNT < (current_count+12500)) { //отследить активный вход за 50 мс
if (portx==PORTA) valid_input = TRUE;
else valid_input = FALSE;
if (!valid_input) break; //цикл while
}//end while
return valid_input;
}
//******************************************************************
//process_valid_input_PORTB: проверка состояния переключателей на
//лицевой панели,длительностью не менее 50 мс
//******************************************************************
int process_valid_input_PORTB(unsigned char portx) {
int valid_input; //установить флаг ошибочного входа
unsigned int current_count;
valid_input = TRUE;
current_count = TCNT; // задать текущее состояние
while (TCNT < (current_count+12500)){ //отследить активный вход за 50 мс
if (portx==PORTB) valid_input = TRUE;
else valid_input = FALSE;
if (!valid_input) break; //цикл while
}//конец while
return valid_input;
}
//******************************************************************
//******************************************************************