1. Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

______________________________________________________________

Кафедра автоматики, телемеханики и связи

на железнодорожном транспорте

М.Ю. Белошицкий

И.А. Дубров

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

Б

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

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).

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

©Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………4

Лабораторная работа № 1………………………………………………………5

Лабораторная работа № 2………………………………………………………4

Лабораторная работа № 3………………………………………………………4

Лабораторная работа № 4………………………………………………………4

Лабораторная работа № 5………………………………………………………4

Лабораторная работа № 6………………………………………………………4

Лабораторная работа № 7………………………………………………………4

Перечень рекомендуемой литературы…………………………………………

Приложение 1……………………………………………………………………

Приложение 2……………………………………………………………………

Введение

В настоящее время в устройствах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи применяется большое количество различных микропроцессоров и микроконтроллеров. В зависимости от решаемых задач они могут иметь отличия в архитектуре, наборе периферийных устройств, производительности, системе команд и т.д.

В качестве примера при выполнении лабораторных работ используется

8-разрядный универсальный микроконтроллер PIC16F873A фирмы Microchip, построенный по гарвардской архитектуре и включающий в себя весь необходимый набор периферийных модулей, таких как: системный монитор, запоминающие устройства, порты ввода-вывода, таймеры, аналого-цифровой преобразователь, схемы захвата и сравнения, широтно-импульсный модулятор, аналоговые компараторы.

Все микроконтроллеры фирмы Microchip имеют сокращенный набор команд (RISC). В частности микроконтроллер PIC16F873A имеет всего 35 уникальных команд, что обуславливает легкость в изучении основ программирования данного микроконтроллера. Подробное описание системы команд микроконтроллера приведено в приложении 1.

Для написания, компиляции, тестирования и отладки программ используется интегрированная среда разработки MPLAB, позволяющая использовать такие язык программирования как Ассемблер и С. Кроме того MPLAB позволяет имитировать работу микроконтроллера на персональном компьютере (симулятор MPLAB-SIM) либо, с помощью программатора-отладчика PICkit-2 загружать разрабатываемую программу в память реального микроконтроллера.

С целью наглядного наблюдения результатов работы отлаживаемой программы на кафедре «Автоматика, телемеханика и связь на ж.-д. транспорте» разработаны специализированные лабораторные макеты, позволяющие изучать работу, как вычислительного ядра микроконтроллера, так и большинства входящих в него периферийных модулей. Принципиальная электрическая схема макета приведена в приложении 2.