Лабораторна робота №1 Тема: Програмне середовище віртуального відлагоджування Proteus isis.
Мета роботи: отримання навичок по створенню простих проектів відлагоджування в програмному середовищі, з використанням програмних і апаратних компонентів.
Матеріальне забезпечення роботи: персональний комп’ютер, програмне забезпечення віртуального середовища Proteus ISIS.
Завдання для попередньої підготовки.
Вивчити відповідний теоретичний матеріал.
Опрацювати контрольні запитання.
Підготовити звіт.
Намалювати схеми для моделювання та дослідження.
Хід роботи:
Запустіть PROTEUS| і зайдіть в меню File| -> Load| Design|... перемістіться на один рівень вгору|угору| - в папку|папку| де встановлений|установлений| ПРОТЕУС і відкрийте|відчиняйте| папку SAMPLES|.
Знайдіть в ній і відкрийте|відчиняйте| теку|папку| One-Wire| потім теку|папку| NETWORK| і кликніть по файлу проекту 1WIRE_NET|.DSN - він виділиться, тепер клацніть|лускайте| "Відкрити|відчиняти|". Проект відкриється|відчинятиме|.
Розверніть вікно PROTEUS| на весь екран клацнувши|лускати| по квадратику в правому верхньому кутку, рис. 1.
Масштаб зображення можна міняти|змінювати| за допомогою колеса на мишці або за допомогою інструментів "лупа +" і "лупа -" у верхній панелі інструментів. Переміщати зображення можна вказівкою нового центру зображення інструментом "Хрест" зліва від "лупа +" і зміною масштабу. Весь робочий лист|аркуш| можна побачити кликнувши кнопку праворуч від "лупа -" Показати певну область схеми можна виділивши її за допомогою інструменту виділення області інструментом ще правіше. У лівій верхній області екрану ви бачите міні макет сторінки і трохи|ледве| нижче панель DEVICES| (компоненти проекту):
Кликніть кнопку з|із| буквою|літерою| Р. Відкриється|відчинятиме| форма-меню пошуку і вибору компонентів "Pick| Devices|".
У полі - "Keywords|" (ключові|джерельні| слова) введіть|запроваджуйте| ds2| і потім|і тоді| виберіть клацнувши|лускати| мишкою верхній з|із| 4-х знайдених компонентів - DS2405|. У полі "Description|" (опис) видимий перемикач", що "адресується, - тобто до цього приладу можна звернеться|обертатиметься| за його адресою і "наказати" йому зробити на виході PIO| балку. "1"| або "0"| і можливо перевести|перекладати| вихід високо імпедансний | Z-стан| - ніжка з|із| дуже великим опором практично не провідна струму|току| - тобто що не впливає на те, що до неї підключене.
У правій частині|частці| форми можна побачити назву моделі компоненту, його зображення на схемі, а нижче за нього "FootPrint|" - це те як виглядатиме його місце|місце-миля| на друкарській|друкованій| платі. Ще нижче назва корпусу компоненту - TO92| - це маленький три вивідний пластиковий корпус у вигляді циліндра трохи|ледве| менше 5х5 мм з|із| плоскістю|площиною| на циліндровій частині|частці|. Інша частина|частка| 1-Wire| приладів на схемі починається|розпочинає| на ds1| - введіть|запроваджуйте| ці символи в поле ключових|джерельних| слів. Тепер знайдено 8 приладів. Причому вони розташовані|схильні| в 2-х категоріях.
Обрати мишкою DS18s20| - в описі написано: "Високо точний 1-Wire| цифровий термометр". На схемному зображенні цього компоненту видно|показний| деяке поле що нагадує дисплей - так і є, в нім напевно|обов'язково| будуть виводиться які те дані в процесі симуляції.
Помістити компонент на схему можна кликнувши "ОК" потім помістите покажчик миші в потрібне місце|місце-миля| на листі|аркуші| схеми і клацніть|лускайте| мишкою. Компонент опиниться на схемі:
.
Червоними стрілками ви зможете прямо в ході симуляції міняти|змінювати| температуру корпусу датчика - тобто ту яку він вимірює|виміряє| - клацаючи|лускати| по ним мишкою.
Температура відображається|відображує| на дисплеї компоненту.
VCC| - це + живлення|харчування| датчика DS18s20| GND| - "загальний|спільний| дріт|провід|" або "земля" |DQ| - лінія даних.
Компонент є|наявний| на схемі можна додати|добавляти| на схему і так - виділити, скопіювати і вставити, тільки|лише| в цьому випадку доведеться|припаде| уручну|вручну| привласнити йому порядковий номер замість знаку питання - ?
Виділити компонент або будь-який елемент схеми можна кликнувши по ньому правою кнопкою миші. При цьому він стане червоним і одночасно будуть виділені всі провідники відповідні|придатні| до компоненту - вони почервоніють до першого з'єднання|сполучення| з|із| чим або. Відмінити|скасовувати| виділення ВСІХ виділених компонентів можна клацнувши|лускати| правою кнопкою миші в порожньому|пустому| місці|місце-милі| схеми. Видалити|знищувати| компонент або будь-який елемент з схеми можна двома кліками правою кнопкою миші по ньому.
Кнопки
управління симуляцією.
"Пуск" - запуск симуляції або продовження припиненої симуляції.
"Крок" - виконати мінімальний крок за програмою МК, звичайно|звичний| це одна інструкція на асемблері. Цією кнопкою теж|також| можна почати|розпочинати| симуляцію.
"Пауза" - пауза симуляції. Можна продовжити кнопками "Пуск" або "Крок"
"Стоп" - зупинка симуляції. Після|потім| цього симуляція почнеться|розпочинатиме| спочатку кнопками "Пуск" або "Крок"
Виділіть мікроконтролер|мікроконтроллер| клацнувши|лускати| по ньому правою кнопкою миші. МК і підключені до нього провідники стануть червоними. Відкрийте|відчиняйте| панель редагування властивостей компоненту (Edit| Component|) клацнувши|лускати| по виділеному МК лівою кнопкою миші. І клацніть|лускайте| по кнопці "Hidden| Pins|" (приховані виводи|висновки|) - відкриється|відчинятиме| додаткове меню в якому показано як за умовчанням називаються вузли (провідники) схеми до яких підключені живлення|харчування| МК - VCC| і його загальний|спільний| дріт|провід| - GND|. Зміна цих назв може потрібно вам при живленні|харчуванні| МК або інших компонентів різною напругою|напруженням| або від різних джерел.
Натисніть|натискуйте| "ОК" щоб|аби| закрити|зачиняти| панель прихованих виводів|висновків| і подивитеся|поглянете| уважно на вміст панелі редагування компоненту.
У полі "Program| File|" потрібно вказати:
.cof| - файл якщо ви хочете вести відладку по вихідний файлу| на мові|язиці| Сі.
.hex| - файл прошивки якщо у вас немає ніякого|жодного| вихідний файла| - ні на Сі ні на Асемблері.
Якщо у вас є вихідний файл| .asm - вам потрібно вказати назву .hex файлу і ще через меню: Source| (вихідний файл|, джерело) далі: Add/Remove Source| File|... (додати|добавляти| - видалити|знищувати| вихідний файл| на асемблері) - додати|добавляти| назву файлу з|із| текстом програми на асемблері і вибрати потрібний асемблер:
Тепер при запуску симуляції відбуватиметься|походитиме| асемблювання файлу t15demo|.asm і якщо немає помилок, то МК почне|розпочинатиме| працювати вже по оновленому файлу T15DEMO|.HEX Можливо PROTEUS| попросить вас додати|добавляти| на схему вузли POWER| і GROUND| через меню L8|. Що б побачити всі установки компоненту в панелі редагування клацніть|лускайте| по чекбоксу| Edit| All| Prop|. As| Text|
CLOCK| - однозначно визначає частоту того, що тактує МК при симуляції !
Кварц і конденсатори не потрібні для симуляції, їх встановлюють на схему тільки|лише| для того щоб|аби| врахувати при розводці друкарської|друкованої| плати пристрою|устрою|.
WDG_CLOCK| - показує частоту роботи генератора сторожового таймера. Хотя вона і позначена 1MHz| - "собака" не включений поки ми не додамо|добавлятимемо| у властивості МК строчку: {WDGON=1|} - вам не потрібно її включати.
На рисунку видно|показний|, що МК працюватиме за програмою визначуваною файлом ds1990|.cof - його створив компілятор CVAVR|. Крім того управляти процесом симуляції програми на асемблері можна за допомогою клавіш F10| F11| F12| і їх комбінацією з|із| клавішами Alt| і Ctrl| і через меню DEBUG| - ця команда дозволяє виконати вказаний час симуляції. Наприклад 1 мікросекунду або 10.5 секунд.
При кліці по ній виводиться поле введення для вказівки скільки часу повинна відпрацювати|відробляти| схема.
n - нано секунди u| - мікро секунди m| - мілі секунди
секунди можна не позначати|значити|.
Вказаний час буде просимулировано| якщо до його закінчення|виділення| в програмі МК не зустрінеться точка останову (BP| - BreakPoint|) - симуляція зупиниться|зупинятиметься| на ній.
F12| еквівалентна кнопці "Пуск" - запускає або продовжує симуляцію до BP|
Alt+F12| запускає або продовжує симуляцію що не зупиняється на BP|
F10| - симулювати не входивши в процедуру на асме| або функції на Сі - вони будуть виконані як 1 крок.
F11| - симулювати крок за програмою з|із| входом а процедуру або функцію.
Ctrl+F11| - закінчити процедуру або функцію в якій знаходимося|перебуваємо|.
Ctrl+F10| - симулювати до виділеної натисканням|натисненням| миші рядки в програмі на асемблері. Ви повинні розуміти що цей рядок може бути не досяжна по алгоритму програми.
При симуляції пристрою|устрою| на екрані ми бачитимемо анімовану картинку. Режим анімації можна встановити через меню System| -> Set| Annimation| Options|...
Звичайний|звичний| режим - екран оновлюється|обновляє| 20 разів в секунду.
- відображати|відображувати| напругу|напруження| і струм|тік| на щупах L13| і L14|
- підсвічувати| логічні рівні на виводах|висновках|.
- показати кольором|цвітом| напруги|напруження| на провідниках
- показати стрілками напрям|направлення| струму|току| в провідниках.
Максимальну напругу|напруження| не обмежує напруга|напруження| в симулируемой| схемі! Воно указывается для того, щоб ПРОТЕУС міг вирішити|рішати| яким кольором|цвітом| показувати логічні рівні. Крок оцифрування струму|току| 1 мкА| - ви можете зменшити цей параметр і поліпшити інші параметри підвищення точність симуляції - але|та| це зажадає більшої| обчислювальної потужності ПК.
SPICE| Options| - відкриває|відчиняє| налаштування симуляції моделей, але|та| не думаю|вважаю| що вам потрібно туди лізти - там досить складні параметри.
Запустіть симуляцію кнопкою "Пуск".
Вискочить вікно віртуального терміналу ПК і приблизно за 1 секунду програма МК зробить все, що від неї був потрібний :
Це вивід|висновок| з|із| UART| МК на віртуальний COM| порт ПК у вікно-термінал списка пізнаних пристроїв|устроїв| на шині 1-Wire| і їх номери.
Натисніть|натискуйте| кнопку "Стоп". Вікно терміналу пропаде.
Відновите видалений|віддалений| провідник. Це можна зробити двома способами:
1) або Натиснути|натискувати| кнопку відміни дії у верхній панелі інструментів. 2) або Прокласти дріт|провід| наново|заново|. Виберіть інструмент L16| - "провідник" на лівій панелі инструментов і проведіть дріт|провід| від компоненту U5| до дроту|проводу| 1-Wire| утримуючи натиснутою|натискувати| кнопку миші.
Перелік цих вікон задається в низу випадного меню DEBUG|
Ви бачите що і інші елементи схеми містять|утримують| які те цифрові дані або що мають пам'ять мають свої підміню з|із| можливістю|спроможністю| виведення інформаційних вікон. Наприклад цифровий термометр ds18s20| має Scratch| RAM| і EEPROM|.
Watch| Window| - вікно стеження.
Після|потім| налаштування воно не зникає з екрану і при симуляції і знаходженні в паузі. У цьому вікні ви можете розміщувати регістри|реєстри| МК і не тільки|не лише| відстежувати їх вміст по ходу програми, але і задавати деякі умови і дії досягши цих умов - наприклад зупинити симуляцію. Після|потім| кліка по 2. з'являється|появляється| панель спостереження. По клацанню|натисненню| по ній правою кнопкою миші випадає меню для додавання|добавляти| спостережуваних регисторв| - по імені або за їх адресою.
Подвійним кликом| по назві регістра|реєстру| ви додаєте|добавляєте| його у вікно спостереження.
Якщо перед назвою регістра|реєстру| в Watch| Window| коштує квадратик з|із| плюсом означає|значить| ви можете розвернути регістр|реєстр| на групи функціонально зв'язаних бітів.
Якщо ви задасте яке та умова в Watch| Expression| те, що робити|чинити| симулятору при його виникненні визначається у вікні:
Подивитеся|поглянете| уважно і інші пункти меню DEBUG|.