Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра радиоэлектроники

Л.С. Грошева

Архитектура

Микроконтроллеров mcs-51

Практика применения в радиоэлектронном оборудовании

Методическое пособие по дисциплине «Программируемые микроэлектронные устройства» для студентов специальности 162107 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования»

Нижний Новгород

Издательство ФБОУ ВПО «ВГАВТ»

2014

УДК 681.325.5:621.382

Г89

Грошева, Л.С.

Архитектура микроконтроллеров MCS-51 : метод. пособие для студентов очного обучения : по специальности 162107 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования»/ Л.С. Грошева.– Н.Новгород : Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ»,2014.–34 с.

Рассматриваются принципы организации программно-аппаратного тренажерного комплекса, основы техники работы с программным комплексом при разработке управляющих программ и симуляции работы устройств, а также при программировании процессора лабораторного стенда. Приведены задания для лабораторных работ и курсового проектирования.

Работа рекомендована к изданию кафедрой радиоэлектроники (протокол №7 от 29.01.2014г.).

© ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2014

Введение

Для практического изучения основ применения микроконтроллеров в современном радиооборудовании кафедрой радиоэлектроники разработан программно-аппаратный тренажерный комплекс, который позволяет разрабатывать и отлаживать управляющие программы для систем контроля, управления, диагностики на базе микроконтроллеров семейства MCS – 51, а также симулировать работу этих систем. Тренажер позволяет пройти весь путь создания системы на базе микроконтроллеров семейства MCS – 51 - от написания и отладки управляющей программы, компьютерной симуляции работы системы до ее аппаратной реализации и реальной проверки работоспособности.

1. Тренажёрный комплекс

Тренажёр включает в себя две части:

-лабораторный стенд с широким набором периферийных устройств;

-программный комплекс разработки управляющих программ и симуляции работы устройств.

1.1.Описание лабораторного стенда

Предлагаемый лабораторный стенд позволяет реализовать из типовых узлов большое количество простых систем контроля и управления на базе микроконтроллеров. Структура стенда представлена на рис.1. Стенд включает в свой состав материнскую плату, на которой смонтирован блок питания и размещены разъемы для подключения платы микроконтроллера и четырех устройств ввода/вывода. В качестве устройств ввода/вывода используются (реализованы в виде отдельных плат):

-блок переключателей;

-блок реле;

-блок клавиатуры;

-блок светодиодов;

-блок 7-сегментного индикатора;

-блок цифрового мультиплексора;

-блок 8-канального аналого-цифрового преобразователя;

-блок цифро-аналогового преобразователя;

-блок интерфейса канала RS-232;

-блок интерфейса канала RS-485.

Рис.1.Структура лабораторного стенда

Принципы подключения и работы типовых периферийных устройств приведены в учебном пособии [1].

1.2.Программный комплекс

Программный комплекс обеспечивает интерактивную поддержку всех этапов разработки:

-ввод исходных текстов программ с помощью встроенного редактора;

-компиляция и компоновка программы;

-отладка программы, включающая симуляцию работы периферийных устройств (наглядное представление функционирования проектируемой системы);

-запись программы в РПЗУ микроконтроллера.

Программный комплекс содержит три основных программы:

browse.exe – менеджер проектирования, в котором ведётся работа непосредственно с пользовательскими программными модулями (запуск встроенного редактора для создания исходных текстов программ и редактирования существующих, компиляция с выявлением синтаксических ошибок, инициация работы отладчика программного кода, удаление файлов);

debug.exe – отладчик программного кода, в котором происходит симуляция выполнения управляющей программы в разрабатываемом приборе, интерактивное отображение состояния внутренних ресурсов микроконтроллера и периферийных устройств.

ProgAtmel2.exe – программатор для записи программного кода в память микроконтроллера, запись осуществляется через контакты порта Р1.