3. Описание лабораторной установки
В ходе выполнения лабораторной работы текст программы необходимо отладить вначале в среде AVR-Studio, а затем — на макете CAN128. В программе реализована работа с клавиатурой и светодиодными индикаторами. Светодиодные индикаторы подключены к выводам микроконтроллера посредством печатного монтажа, для подключения клавиатуры необходимо организовать гибкое соединение требуемых разъемов посредством 10-выводного шлейфа. На рисунке 3.9 представлено расположение разъемов для вывода портов микроконтроллера.
Рисунок 3.9 — Схема расположения разъемов макета CAN128
Для программирования макета необходимо подключить его к компьютеру и подвести питание. Подключение к ПК осуществляется путем соединения левого COM-порта макета с COM-портом ПК посредством шлейфа. Питание подключается к разъему питания, расположенному в правом верхнем углу макета, при этом должен зажечься индикатор питания под разъемом. Подключение макета CAN128 представлено на рисунке 3.10.
Рисунок 3.10 — Подключение макета CAN128
Для коммутации клавиатуры необходимо подключить разъем клавиатуры (указатель KEY IND на рисунке 3.10) к порту D микроконтроллера (PORTD на рисунке 3.10). При подключении очень важно следить за размещением ключа на шлейфе (отмеченная цветом линия шлейфа). Ключ должен соединять выводы разъемов с одинаковыми номерами, шлейф не должен быть перекручен. Пример правильного подключения приведен на рисунке 3.11.
Рисунок 3.11 — Подключение клавиатуры на макете CAN128
4. Задание на лабораторную работу
1. Скомпилировать и записать в память микроконтроллера учебную программу из приложения Б.
2. Считать из памяти микроконтроллера программу.
3. Дизассемблировать полученную программу. Изучить полученный дизассемблер программы, сравнить его с исходной программой.
4. Разработать программу на языке С, функционально идентичную программе из п.1.
5. Повторить пункты 2 — 3 для программы на С.
6. Сравнить программы на ассемблере и С. Оценить степень влияния языка разработки на длину текста программы, особенности выполнения программы, получаемый дизассемблированный код.
5. Содержание отчёта
1. Цель работы.
2. Постановка задачи.
3. Выполнение работы:
3.1. Тексты программ на ассемблере и С.
3.2. Описание программ.
4. Выводы.
6. Контрольные вопросы
1. Какова структура макета CAN128?
2. Какие внешние интерфейсы реализованы на макете CAN128?
3. Приведите схему подключения клавиатуры на макете CAN128.
4. Какие средства отображения информации реализованы на макете CAN128?
5. Перечислите средства программной поддержки макета CAN128.
6. Какие режимы работы микроконтроллера реализованы в макете CAN128?
7. Каковы назначение и функции программы PonyProg?
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
Исследование вывода информации на жидкокристаллический индикатор
1. Цель работы
Исследовать отображение информации на жидкокристалличеком индикаторе в микропроцессорных системах, получить навыки разработки программ на языках Ассемблера и С для микроконтроллеров AVR.
2. Теоретическое введение
2.1. Краткое описание BC1602H
Одним из основных средств вывода информации в микропроцессорных системах является жидкокристаллический индикатор (ЖКИ). Они представляют собой недорогое и удобное решение, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке новых изделий. Обеспечивают отображение большого объема информации при хорошей различимости и низком энергопотреблении, благодаря чему широко используются в измерительных приборах, медицинском оборудовании, промышленном оборудовании, информационных системах, аппаратуре с автономным питанием. Одной из ведущих фирм по производству ЖКИ является компания Bolymin. В данной лабораторной работе принципы функционирования ЖКИ будем рассматривать на примере работы с BC1602H. Подробная спецификация на данный тип ЖКИ представлена в [11]. На рисунке 4.1 приведен чертёж корпуса ЖКИ BC1602H.
а)
б) в)
Рисунок 4.1 – Чертеж корпуса BC1602H: а) вид сверху; б) вид сбоку; в) знакоместо
В таблице 4.1 приведены назначения выводов BC1602H. Выводы 15 и 16 на разъёме являются продублированными выводами для питания светодиодной подсветки.
Таблица 4.1 — Назначение выводов BC1602H
№ вывода |
Обозначение |
Назначение |
1 |
Vss |
Общий |
2 |
Vdd |
Напряжение питания |
3 |
V0 |
Подстройка контрастности |
4 |
RS |
H/L сигнал выбора регистра |
5 |
R/W |
H/L сигнал чтения/записи |
6 |
E |
H → L сигнал разрешения |
7-14 |
DB0-7 |
Шина данных |
15 |
A/Vee |
Напряжение питания светодиодной подсветки (+) / выход отрицательного напряжения |
16 |
K |
Напряжение питания светодиодной подсветки (-) |
Для подачи напряжения питания используются в общем случае три вывода (схема а) на рисунке 4.2):
VDD – 5 В;
VSS – общий;
V0 – напряжение питания ЖК панели (контрастность).
Переменный резистор R используется для регулировки контрастности изображения. В случае, если напряжение VDD ниже рабочего напряжения ЖК матрицы, то используют схему б) (рисунок 4.2).
Значение переменного резистора R выбирается в диапазоне 10 ÷20 кОм. Напряжение Vподсв в случае светодиодной подсветки равно 4.2 В постоянного напряжения (либо 5 В с токоограничивающим резистором 5.1 Ом), а в случае электролюминесцентной подсветки Vподсв = 100 В/400 Гц. Vee – выход отрицательного напряжения (преобразователь напряжения может быть встроен опциально).
Рисунок 4.2 — Схема питания BC1602H: а) общий случай, б) частный случай