11. Лабораторная работа № 3. Динамическая индикация

11.1. Цель работы Освоить организацию динамической индикации, используемой в программах. Экспериментально определить влияние длительности задержек на качество индикации.

11.2. Пояснения к работе

Работа продолжает изучение 8-разрядных двунаправленных портов программируемого микроконтроллера ат90s8535 для ввода и вывода дискретной информации, при этом используется динамическая индикация.

Ввод и вывод цифровых данных в микроконтроллерах семейства AVR и, в частности, микроконтроллера AT90S8535 могут осуществляться последовательно и параллельно. В рассматриваемой лабораторной работе речь будет идти об обмене информации через двунаправленные параллельные порты A, B, C и D.

Управление портами, назначение и адресация их регистров уже указаны в описании к работе № 1. Все рассматриваемые порты в качестве цифровых I/O портов общего назначения работают одинаково:

– при нажатии на кнопку «Сброс» (RESET), осуществляется аппаратный сброс микроконтроллера, и все каналы портов ставятся в третье состояние. На блоке управления рабочего места при этом горят светодиоды VD4–VD6, сегменты семисегментных индикаторов погашены;

– каждый вывод порта может быть запрограммирован индивидуально на ввод или вывод. Если в регистре направления данных порта для рассматриваемого бита записать «0», то соответствующий вывод конфигурируется как вход, при записи «1» – как выход;

– если вывод микроконтроллера сконфигурирован как вход, то при замыкании этого вывода на общий провод (), вход воспринимается как «0». Неподключенный вывод воспринимается как наличие входного сигнала «1». Уровень напряжения на выводе неподключенного входа составляет 3,5–4 В. Однако, при этом повышается влияние помех, особенно проявляется влияние дребезга контактов. Уменьшить это влияние можно подключением вывода входного сигнала на питающее напряжение +5 В;

– реально уровень напряжения на выводе, определенном как выход, составляет при логической «1» – 4,5–5 В, при логическом «0» – 0–0,5 В;

– все выводы портов незапрограммированного микроконтроллера находятся в третьем состоянии.

В БУ используются семисегментные индикаторы HG1 и HG2 с общим катодом. Для замыкания катодов индикаторов на общий провод служат транзисторы VT1 и VT2, которые управляются соответственно битами PB2 и PB3 порта B. Транзисторы VT1 и VT2 при соответствующей программе обеспечивают динамическую индикацию информации на семисегментных индикаторах, т.е. вывод различной информации на оба индикатора. В этом случае поочередно зажигается то первый, то второй индикатор. При достаточно большой частоте переключений создается иллюзия одновременного непрерывного свечения индикаторов.

Для зажигания информации на первом индикаторе необходимо установить в «1» бит PB2 и записать в порт C код выводимого первого символа. Затем, через некоторую программно реализуемую задержку времени, нужно сбросить бит РB2, установить в «1» бит РB3 и подать на порт C код второго выводимого символа. Через задержку времени нужно сбросить бит РB3, установить в «1» бит РB2 и так далее.

В качестве подпрограммы рекомендуется оформить временную задержку. Длительность задержки регулируется либо изменением величин констант (255), либо изменением значения переменной. Изменения значения переменной ust1 осуществляются в основной программе.

wait3: ;подпрограмма временной задержки

Ids r18,ust1 ;задание величины задержки третьей ступени

w0:

ldi r19,255 ;задание величины задержки второй ступени

w1:

ldi r20,255 ;задание величины задержки первой ступени

w2:

dec r20 ;временная задержка третьей ступени

brne w2

dec r19 ;временная задержка второй ступени

brne w1

dec r18 ;временная задержка первой ступени

brne w0

ret ;возврат из подпрограммы