- •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
Оформление отчета
Отчет о работе должен быть составлен индивидуально на стандартных листах бумаги с соблюдением следующих рекомендаций:
-отчет должен быть кратким, без описания хода работы и промежуточных пояснений;
-титульный лист отчета должен содержать: наименование учебного заведения, кафедры, номер и название работы, фамилию и инициалы студента, курс и номер группы, а также фамилию и инициалы преподавателя;
-в начале отчета приводятся наименование и цель работы, номер варианта или домашнего задания, далее - краткие теоретические сведения по теме работы, схемы, алгоритмы и программы в соответствии с заданием и выводы по работе;
-рисунки, схемы и графики вычерчиваются или непосредственно на листах отчета, или на листах миллиметровки и вклеиваются в отчет.
Правила выполнение работы в лаборатории
Процесс решения поставленных задач должен проходить по схеме и состоит из теоретической и практической частей.
Получение задания и изучение теоретического материала по теме.
Анализ задания и разработка алгоритма решения задачи.
Формирование значений управляющих слов для настройки модуля МК в соответствии с вариантом.
Разработка и отладка программы в среде AVR Studio 4. Сохранение программы.
Составление и проверка коммутационной схемы в соответствии с заданием (см. рис. 3.1 и 3.2).
Согласовать схему с преподавателем (в обязательном порядке)
Подготовки стенда к выполнению лабораторной работы
Снять все шлейфы и джампера
Подключить кабель программатора к разъему X10 (SPI-порт) стенда.
Подключить кабель питания к разъему питания.
Запустить на ПК программу PonyProg2000.
Запрограммировать микроконтроллер в среде PonyProg2000.
После прошивки программы, выключить стенд и отключить кабель программирования.
Выключить стенд и демонстрировать работу программы преподавателю
Составление и защита отчета
Принципиальная схема УЛС и расположение элементов на печатной плате приведены на рисунках 3.1 и 3.2
Рис. 3.1. Схема принципиальная электрическая УЛС
Рис. 3.2. Схема расположения элементов на плате УЛС
Примечания.
Назначение клеммы, элементов, джемперов и разъемов:
Клеммы Х1 и Х15 предназначены для подачи напряжения питания на оптроны.
Клеммы Х12 и Х2 выходы оптопар D2 и D3 соответственно
Клеммы Х13 иХ14 –нулевая шина питания
Клеммы Х31, X32 –выход TxD и вход RxD схемы max232 , а Х33- общая точка
Клеммы Х40, Х39–выход TxD и вход RxD последовательного порта UART микроконтроллера, а Х33 –общая точка
Резисторы переменные сопротивления R20, R21 используются для формирования аналогового напряжения на аналоговых входах МК.
Джемпера S8, S9 устанавливаются при подаче напряжения на аналоговые входы МК; S6, S7 – при использовании оптопар; S4, S5- при работе с последовательным портом UART; S2, S3– при необходимости формирования внешних сигналов запрос прерывания INT 0 и INT1.
Х11- управления ЖКИ. Используются три контакта.
Х8- данные ЖКИ. Используются 8 контактов.
Х16- управления часами. Два контакта для подключения схемы часов DS1303 по интерфейсу IIC к МК, три контакта для подключения кнопок (S12, S13, S14) настройки часов.
Х4, Х6, Х9, Х7 – предназначены для подключения функциональных узлов УЛС к портам A, B, C и D микроконтроллера соответственно.
Х5-предназначен для подключения линейки светодиодной индикации к порту МК.
Х3 -предназначен для подключения кнопок к порту МК.
