- •Магомедов и. А. Микропроцессорные системы. Теория и практика применения микроконтроллеров
- •Глава I. Микроконтроллеры
- •Глава III. Лабораторный практикум по микроконтроллерам семейства avr фирмы atmel
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава I. Микроконтроллеры
- •1.1. Классификация микроконтроллеров
- •Области применения:
- •1.2. Направление развития элементной базы 8-разрядных микроконтроллеров
- •Контрольные вопросы
- •Глава II. Высокопроизводительные risc микроконтроллеры семейства avr
- •2.1. Микроконтроллер фирмы Atmel aTmega1281
- •2.2. Системное управление и сброс микроконтроллера
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Программная модель микроконтроллера2
- •Регистр управления коэффициентом деления частоты кварцевого генератора - xtal Divide Control Register – xdiv.
- •Контрольные вопросы
- •Регистр управления коэффициентом деления частоты кварцевого генератора xdiv и его назначение. Пример использования регистра.
- •2.4 Подсистема памяти микроконтроллера
- •2.4.1 Статическое озу памяти данных
- •2.4.2 Система команд процессоров avr в семействе avr система команд у микроконтроллеров разных типов содержат от 89 до 130 команд.
- •2.4.3 Режимы адресации памяти программ и данных
- •2.4.5 Память данных на eeprom
- •2.4.6 Конфигурационные биты
- •2.4.7 Системная синхронизация и тактовые источники
- •Контрольные вопросы
- •2.5. Периферийные модули микроконтроллера aTmega128
- •2.5.1. Параллельные порты ввода-вывода
- •Порты в качестве универсального цифрового ввода-вывода. Все порты являются двунаправленными портами ввода-вывода с опциональными подтягивающими резисторами.
- •Описание регистров портов ввода-вывода.
- •Использование параллельных портов для управления жидкокристаллическим индикатором и
- •Контрольные вопросы
- •2.6. Подсистема таймера/счетчика микроконтроллера aTmega128
- •Описание регистров 8-разрядного таймера-счетчика 0.
- •Описание регистров 16-разрядных таймеров-счетчиков.
- •Контрольные вопросы
- •2.7. Подсистема ввода аналоговых сигналов мк
- •Контрольные вопросы
- •2.8. Аналоговый компаратор
- •Контрольные вопросы
- •2.9. Последовательный периферийный интерфейс – spi
- •Функционирование вывода ss.
- •2.9.1. Пример использования интерфейса spi микроконтроллера aTmega128
- •Контрольные вопросы
- •2.10. Универсальный синхронно - асинхронный последовательный приемопередатчик
- •Описание регистров усапп
- •2.10.1. Пример использования порта uart
- •Контрольные вопросы
- •2.11. Последовательный двухпроводной интерфейс twi
- •2.11.1. Формат посылки и передаваемых данных
- •2.11.2. Модуль twi микроконтроллера avr
- •Описание регистров twi.
- •2.11,3. Подключение схемы ds1307 к микроконтроллеру по интерфейсу twi
- •Глава III. Лабораторный практикум по микроконтроллерам семейства avr фирмы atmel6
- •Оформление отчета
- •Правила выполнение работы в лаборатории
- •Подготовки стенда к выполнению лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 1. Разработка и отладка программ в среде avr Studio 4. Изучение системы команд микроконтроллеров семейства avr
- •Режимы работы отладчика
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №1
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе №1
- •Лабораторная работа №2. Параллельные порты ввода/вывода микроконтроллера
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №2
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе №2
- •Лабораторная работа №3 Подсистема ввода аналоговых сигналов микроконтроллера
- •Краткие теоретические сведения
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №3
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе №3
- •Лабораторная работа №4.
- •Краткие теоретические сведения
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №4
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе №4
- •Лабораторная работа №5 Изучение режимов работы Таймера/Счетчика
- •Краткие теоретические сведения
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №5
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе № 5
- •Лабораторная работа №6 Последовательный периферийный интерфейс – spi
- •Краткие теоретические сведения
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №6
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе № 6
- •Лабораторная работа №7 Подсистема памяти микроконтроллера.
- •Краткие теоретические сведения
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работе №7
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе №7
- •Лабораторная работа №8 Последовательный двухпроводной интерфейс i2c (twi)
- •Краткие теоретические сведения
- •Индивидуальные задания к выполнению лабораторной работы №8
- •Контрольные вопросы к лабораторной работе №8
- •Список использованной литературы
- •Костин г.Ю. Микроконтроллеры фирмы Motorola. М.: ктц-мк, 1998.
- •Микроконтроллеры семейства avr
- •Приложение 2
- •Include - Вложить другой файл
- •Выражения
- •Набор инструкций
- •Приложение 3
- •Семейства avr
- •Приложение 4
Контрольные вопросы
Адресное пространство МК. Виды памяти МК и их особенности. Назначение. Основные параметры.
Организация памяти на статическом ОЗУ МК.
Режимы адресации памяти программ и данных. Анализ режимов адресации. Привести примеры использования различных режимом адресации.
Интерфейс внешней памяти и его характеристики.
Сигналы управления внешней памятью и их назначение.
Привести схему подключения внешней памяти.
Прокомментируйте биты регистра управления внешней памятью XMCRA
Для чего нужны состояния ожидания при обращении к памяти?
Как разбить память на сектора?
Адресация внешней памяти и ее особенности.
Что означает «износостойкостью EEPROM»?
Чтение и запись EEPROM. Регистры управления доступом к EEPROM.
Адресные регистры EEPROM– EEARH, EEARL и их назначения. Приведите пример записи адреса в регистры EEARH, EEARL.
EEDR- Регистр данных (EEDR) EEPROM и его назначение. Приведите пример записи данных в регистр EEDR.
Приведите формат регистра управления EEPROM – EECR и объясните назначение битов регистра. Для чего они используются.
В какой последовательности производится запись (чтение) данных в (из) EEPROM? Приведите алгоритм и дайте разъяснения.
Перечислите причины нарушения содержимого EEPROM.
Приведите (с комментариями) подпрограммы записи и чтения EEPROM.
Приведите примеры команд доступа к ОЗУ с использованием различных режимов адресации.
Биты защиты памяти программ и данных и их назначение. Особенности программирования битов защиты.
Перечислите режимы защиты памяти МК.
Конфигурационные биты и их назначение. Приведите примеры их использования.
Калибровочный байт. Назначение.
Источники синхронизации. Выбор источника синхронизации. Примеры.
Назначение битов регистра специальных функций ввода-вывода SFIOR.
Приведите схему подключения внешнего источника синхронизации. Примеры выбора источника синхронизации.
2.5. Периферийные модули микроконтроллера aTmega128
2.5.1. Параллельные порты ввода-вывода
Все порты ввода-вывода (ПВВ) AVR-микроконтроллеров работают по принципу чтение-модификация-запись при использовании их в качестве портов универсального ввода-вывода. Это означает, что изменение направления ввода-вывода одной линии порта командами SBI и CBI будет происходит без ложных изменений направления ввода-вывода других линий порта. Данное распространяется также и на изменение логического уровня (если линия порта настроена на вывод) или на включение/отключение подтягивающих резисторов (если линия настроена на ввод). Каждый выходной буфер имеет симметричную характеристику управления с высоким втекающим и вытекающим выходными токами. Выходной драйвер обладает нагрузочной способностью, которая позволяет непосредственно управлять светодиодными индикаторами. Ко всем линиям портов может быть подключен индивидуальный выборочный подтягивающий к плюсу питания резистор, сопротивление которого не зависит от напряжения питания. На всех линиях ПВВ установлены защитные диоды, которые подключены к VCC и общему (GND).
Ссылки на регистры и биты регистров в данном разделе даны в общей форме. При этом, символ “x” заменяет наименование ПВВ, а символ “n” заменяет номер разряда ПВВ. Однако при составлении программы необходимо использовать точную форму записи. Например, PORTB3, означающий разряд 3 порта B, в данной работе записывается как PORTxn.
Для каждого порта ввода-вывода в памяти ввода-вывода зарезервировано три ячейки: одна под регистр данных – PORTx, другая под регистр направления данных – DDRx и третья под состояние входов порта – PINx. Ячейка, хранящая состояние на входах портов, доступна только для чтения, а регистры данных и направления данных имеют двунаправленный доступ. Кроме того, установка бита выключения подтягивающих резисторов PUD регистра SFIOR отключает функцию подтягивания на всех выводах всех портов.
Ниже приведено описание порта ввода-вывода для универсального цифрового ввода-вывода. Большинство выводов портов поддерживают альтернативные функции встроенных периферийных устройств микроконтроллера.
Обратите внимание, что для некоторых портов разрешение альтернативных функций некоторых выводов делает невозможным использование других выводов для универсального цифрового ввода-вывода.
