ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Уральский государственный университет путей сообщения

______________________________________________________________

Кафедра автоматики, телемеханики и связи

на железнодорожном транспорте

И.А. Дубров

М.Ю. Белошицкий

А.Н. Попов

Основы микропроцессорной техники

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплинам: «Основы микропроцессорной техники»,

(специальность 190402, «Автоматика, телемеханика

и связь на железнодорожном транспорте»);

«Программирование периферийных контроллеров»

(специальность 190901, «Системы обеспечения движения поездов»)

Екатеринбург

2012

УДК 656.259.12

Д79

Дубров И.А., Белошицкий М.Ю., Попов А.Н. Основы микропроцессорной техники: Методические указания к лабораторным работам. — Екатеринбург: УрГУПС, 2012. – ?? с.

Методическое пособие предназначено для изучения архитектуры, принципа действия и системы команд микроконтроллеров семейства PIC-micro, а так же для обучения основам программирования на языке Ассемблер в интегрированной среде разработки MPLAB.

Методическое пособие предназначено для студентов всех форм обучения специальностей «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» и «Системы обеспечения движения поездов», проходящих курс обучения на кафедре «Автоматика, телемеханика и связь на ж.д. транспорте» УрГУПС.

Рекомендовано к печати на заседании кафедры «Автоматика и телемеханика на ж.д. транспорте», протокол № ?? от 29 апреля 2012г.

Авторы: И.А. Дубров, старший преподаватель кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на ж.-д. транспорте» (УрГУПС),

А.Н. Попов, ассистент кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на ж.-д. транспорте» (УрГУПС).

М.Ю. Белошицкий, ассистент кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на ж.-д. транспорте» (УрГУПС),

Рецензент: А.А. Новиков, профессор кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на ж.-д. транспорте» (УрГУПС).

© Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Изучение интегрированной среды разработки MPLAB 8

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Изучение запоминающих устройств микроконтроллеров PIC-micro 27

1. * Деление памяти данных на банки создает определенные неудобства при конструировании программ. В частности программисту приходится постоянно помнить о том, в каком банке данных он работает в настоящий момент, о том в какой банк данных необходимо переключиться для того, чтобы установить контрольный бит заданного контрольного регистра и т.п. И тем не менее разделение памяти на банки присутствует в микроконтроллерах PIC16. Как вы думаете что заставило разработчиков этой архитектуры пойти на такое решение? 40

2. * В первом пункте алгоритма записи данных в EEPROM (FLASH) проверяется флаг WR регистра EECON1, то есть факт того, что микпроконтроллер не занят записью в EEPROM (FLASH) в данный момент. Придумайте несколько ситуаций в которых эта проверка покажет свою полезность. 40

3. Какие инструкции из набора PIC16 осуществляют записывают данные в стек и удаляют данные из него? 40

4. Почему ячейки памяти стека имеют 13-разрядный размер? 40

5. Представьте, что вы проектируете кассовый аппарат. Каким видом памяти вы воспользуетесь для хранения текста распечатываемого чека? Для хранения порядкового номера распечатываемого чека? 40

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Изучение работы параллельных портов микроконтроллеров PIC-micro 41

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 Изучение работы последовательных портов микроконтроллеров PIC-micro 52

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 Изучение работы таймеров микроконтроллеров PIC-micro 70

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 Изучение работы аналого-цифрового преобразователя микроконтроллеров PIC-micro 88

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 Изучение работы модуля захвата/сравнения/ШИМ микроконтроллеров PIC-micro 100

Перечень рекомендуемой литературы 109

Приложение 2. Схема лабораторного макета 111

Приложение 3. Краткое описание набора инструкций PIC16 113

Приложение 4. Список команд PIC16 и их подробное описание 114

ADDLW — Сложение W и константы k 114

ADDWF — Сложение W и регистра f 114

ANDLW — Побитное «И» W и константы k 115

ANDWF — Побитное «И» W и регистра f 115

BCF — Очистка бита b регистра f 115

BSF — Установка бита b регистра f в единицу 115

BТFSC — Условный переход при нулевом бите b регистра f 116

BТFSS — Условный переход при единичном бите b регистра f 116

CALL — Вызов подпрограммы 116

CLRF — Обнуление регистра f 117

CLRW — Обнуление регистра W 117

CLRWDT — Сброс сторожевого таймера 118

COMF — Инверсия регистра f 118

DECF — Декремент регистра f 118

DECFSZ — Декремент регистра f и пропуск в случае нулевого результата 118

GOTO — Переход по адресу 119

INCF — Декремент регистра f 119

INCFSZ — Декремент регистра f и пропуск в случае нулевого результата 120

IORLW — Побитное «ИЛИ» W и константы k 120

IORWF — Побитное «ИЛИ» W и регистра f 120

MOVF — Пересылка регистра f 121

MOVLW — Пересылка константы k 121

MOVWF — Пересылка из регистра W в регистр f 121

NOP — Простой 122

RETFIE — Возврат из подпрограммы с включением прерываний 122

RETLW — Выход из подпрограммы с загрузкой в регистр W константы k 122

RETURN — Выход из подпрограммы 123

RLF — Циклический сдвиг регистра f влево через флаг переноса С 123

RRF — Циклический сдвиг регистра f вправо через флаг переноса С 124

SLEEP — Перейти в спящий режим 124

SUBLW — Вычитение W из константы k 124

SUBWF — Вычитание W из регистра f 125

SWAPF — Обмен местами ниблов в регистре f 125

XORLW — Побитное «Исключающее ИЛИ» W и константы k 125

XORWF — Побитное «Исключающее ИЛИ» W и регистра f 126