Добавил:
Upload
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Уч. пос. МПТ (2.04.12).pdf
X
- •Перечень сокращений
- •Предисловие
- •Введение
- •Часть 1. Архитектура и аппаратные средства микроконтроллера LPC214x
- •1.1 Общие сведения о микроконтроллерах LPC214x
- •1.2 Программистская модель процессорного ядра ARM7TDMI
- •1.2.1 Режимы работы ядра ARM7
- •1.2.2 Система регистров
- •1.2.3 Слово состояния программы
- •1.2.4 Организация памяти
- •1.3 Система команд
- •1.3.1 Команды арифметической и логической обработки
- •1.3.2 Команды умножения
- •1.3.3 Команды регистровой пересылки
- •1.3.4 Команды загрузки и сохранения регистров
- •1.3.5 Команды пакетного обмена с памятью
- •1.3.6 Команды передачи управления
- •1.3.7 Команды обращения к слову состояния программы
- •1.4 Методы адресации
- •1.4.1 Непосредственная адресация
- •1.4.2 Регистровая адресация
- •1.4.3 Косвенная адресация
- •1.4.4 Индексная адресация
- •1.5 Процедура начальной загрузки и режимы отображения памяти
- •1.6 Обработка исключительных ситуаций
- •1.7 Система тактирования
- •1.7.1 Выбор тактовой частоты микроконтроллера
- •1.7.2 Настройка тактирования периферийных устройств
- •1.8 Модуль ускорения памяти
- •1.9 Внешние выводы микроконтроллера
- •1.9.1 Служебные контакты
- •1.9.2 Программно-управляемые линии ввода-вывода
- •1.9.3 Альтернативные функции линий ввода вывода
- •1.10 Цифровые порты ввода-вывода
- •1.10.1 Управление портом через низкоскоростную шину
- •1.10.2 Управление портом через высокоскоростную шину
- •1.11 Система прерываний
- •1.11.1 Назначение системы прерываний
- •1.11.2 Процесс обработки прерываний IRQ
- •1.11.3 Процесс обработки быстрых прерываний FIQ
- •1.11.4 Регистры управления системой прерываний
- •1.11.5 Порядок настройки прерывания IRQ
- •1.11.6 Порядок настройки быстрого прерывания FIQ
- •1.11.7 Процедура обработки прерывания
- •1.11.8 Задержка обработки прерывания
- •1.12 Внешние прерывания
- •1.12.1 Регистры управления блоком внешних прерываний
- •1.12.2 Порядок настройки блока внешних прерываний
- •1.13 Таймеры-счетчики
- •1.13.1 Режим таймера и схема совпадения
- •1.13.2 Режим счетчика
- •1.13.3 Схема захвата
- •1.13.4 Управляющие регистры
- •1.13.5 Формирование интервалов времени через систему прерываний
- •1.13.6 Измерение периода и длительности импульса с помощью устройства захвата
- •1.13.7 Подсчет числа импульсов в единицу времени
- •1.14 Широтно-импульсный модулятор
- •1.14.1 Основы функционирования
- •1.14.2 Дополнительные возможности
- •1.14.3 Регистры управления ШИМ
- •1.14.4 Порядок настройки ШИМ
- •1.15 Аналого-цифровые преобразователи
- •1.15.1 Краткие сведения о встроенных АЦП
- •1.15.2 Общие рекомендации по использованию АЦП
- •1.15.3 Управляющие регистры
- •1.15.4 Порядок настройки АЦП
- •1.15.5 Программный запуск аналого-цифрового преобразователя
- •1.15.6 Запуск аналого-цифрового преобразователя по таймеру
- •1.15.7 Программный опрос готовности АЦП
- •1.15.8 Опрос готовности АЦП по прерыванию
- •1.15.9 Считывание и масштабирование результата АЦП
- •1.16 Цифро-аналоговый преобразователь
- •1.16.1 Регистр управления ЦАП
- •1.16.2 Рекомендации по применению ЦАП
- •1.17 Последовательный синхронный приемо-передатчик SPI
- •1.17.1 Назначение и основы функционирования интерфейса SPI
- •1.17.2 Управляющие регистры
- •1.17.3 Передача и прием данных в режиме ведущего
- •1.17.4 Передача и прием данных в режиме ведомого
- •1.18 Последовательный синхронный приемо-передатчик I2С
- •1.18.1 Назначение и основы функционирования интерфейса I2С
- •1.18.2 Управляющие регистры
- •1.18.3 Настройка модуля I2C
- •1.18.4 Типовые циклы обмена данными по шине I2C
- •1.19 Последовательный асинхронный приемопередатчик UART
- •1.19.1 Назначение и основы функционирования порта UART
- •1.19.2 Управляющие регистры
- •1.19.3 Настройка порта UART
- •1.19.4 Прием байта с опросом флага
- •1.19.5 Передача байта с опросом флага
- •1.19.6 Прием и передача данных с использованием прерываний
- •1.19.7 Прием и передача пакетов данных
- •1.19.8 Диагностика ошибок
- •1.19.9 Автоматическая настройка скорости
- •1.20 Часы реального времени
- •1.20.1 Основные возможности часов реального времени
- •1.20.2 Управляющие регистры
- •1.20.3 Рекомендации по применению
- •1.21 Управление питанием и идентификация источников сброса
- •1.21.1 Краткие сведения о мониторе питания
- •1.21.2 Управляющие регистры
- •Часть 2. Разработка и отладка программ с помощью современных инструментальных средств
- •2.1 Форматы представления чисел
- •2.1.1 Основные коды представления целых чисел
- •2.1.2 Форматы представление целых чисел, приятные в языке Си
- •2.1.3 Форматы чисел c плавающей точкой стандарта IEEE754
- •2.2 Основы программирования на языке Си
- •2.2.1 Структура программы
- •2.2.2 Числовые константы
- •2.2.3 Переменные и именованные константы
- •2.2.4 Оператор присваивания, выражения и операции
- •2.2.5 Условный оператор
- •2.2.6 Приведение и преобразование типов
- •2.2.7 Массивы
- •2.2.8 Строки символов
- •2.2.9 Структуры
- •2.2.10 Объединения
- •2.2.11 Указатели
- •2.2.12 Ветвление
- •2.2.13 Множественное ветвление
- •2.2.14 Цикл со счетчиком
- •2.2.15 Циклы с предусловием и постусловием
- •2.2.16 Функции
- •2.2.17 Некоторые директивы компилятора
- •2.2.18 Библиотека математических функций MATH.h
- •2.2.19 Функция создания форматированных строк SNPRINTF
- •2.2.20 Ассемблер в Си-программах
- •2.3 Интегрированная среда разработки Keil µVision 4
- •2.3.1 Создание проекта
- •2.3.2 Создание файла программы
- •2.3.3 Настройка проекта
- •2.3.4 Набор текста программы
- •2.3.5 Компиляция программы
- •2.3.6 Отладка программы
- •2.3.7 Основные отладочные инструменты среды Keil µVision 4
- •2.3.8 Управление распределением памяти
- •2.4 Методика отладки программ
- •2.4.1 Быстрый поиск ошибок
- •2.4.2 Ввод и вывод дискретных сигналов
- •2.4.3 Таймер-счетчик. Формирование интервалов времени
- •2.4.4 Таймер-счетчик. Формирование внешних сигналов совпадения
- •2.4.5 Таймер-счетчик. Счетчик внешних событий
- •2.4.6 Таймер-счетчик. Устройство захвата
- •2.4.7 Широтно-импульсный модулятор
- •2.4.8 Аналого-цифровой преобразователь
- •2.4.9 Цифро-аналоговый преобразователь
- •2.4.10 Приемопередатчик SPI
- •2.4.11 Приемопередатчик I2C
- •2.4.12 Приемопередатчик UART
- •2.4.13 Часы реального времени
- •2.5 О программировании ARM7 на ассемблере
- •2.5.1 Основные правила записи программ на ассемблере
- •2.5.2 Псевдокоманды
- •2.5.3 Директивы ассемблера
- •2.5.4 Макросы
- •2.5.5 Пример простой программы
- •2.6 Распространенные средства разработки и отладки
- •2.6.1 Демонстрационные платы EA-EDU-001 и EA-EDU-011
- •2.6.2 Внутрисхемный отладчик J-Link
- •2.6.3 Утилиты программирования ПЗУ LPC Flash Utility и FlashMagic
- •2.6.4 Программа-терминал 232Analyzer
- •2.6.5 Низкоуровневый редактор диска DMDE
- •Часть 3. Решение типовых задач локального управления
- •3.1 Формирование временной задержки с помощью цикла
- •3.1.1 Задание
- •3.1.2 Общие рекомендации
- •3.1.3 Алгоритм программы
- •3.1.4 Отладка
- •3.1.5 Дополнительные сведения о формировании временной задержки
- •3.2 Формирование дискретного сигнала с помощью таймера
- •3.2.1 Задание
- •3.2.2 Общие рекомендации
- •3.2.3 Алгоритм программы
- •3.3 Опрос дискретного датчика или кнопки
- •3.3.1 Задание
- •3.3.2 Общие рекомендации
- •3.3.3 Алгоритм программы
- •3.3.4 Отладка
- •3.4 Опрос состояния механических контактов с подавлением дребезга
- •3.4.1 Задание
- •3.4.2 Общие рекомендации
- •3.4.3 Алгоритм программы
- •3.4.4 Отладка
- •3.5 Опрос клавиатуры с автоповтором
- •3.5.1 Задание
- •3.5.2 Общие рекомендации
- •3.5.3 Алгоритм программы
- •3.5.4 Отладка
- •3.6 Формирование импульсного управляющего сигнала с помощью модуля ШИМ
- •3.6.1 Задание
- •3.6.2 Общие сведения
- •3.6.3 Алгоритм программы
- •3.6.4 Отладка
- •3.6.5 Синхронизация внешним сигналом
- •3.7 Формирование сигналов специальной формы с помощью ЦАП
- •3.7.1 Задание
- •3.7.2 Основы
- •3.7.3 Алгоритм программы
- •3.7.4 Повышение точности генерирования частоты
- •3.7.5 Выбор числа дискрет
- •3.8 Управление двухфазным шаговым двигателем
- •3.8.1 Задание
- •3.8.2 Общие сведения
- •3.8.3 Алгоритм программы
- •3.9 Применение ШИМ для формирования низкочастотных аналоговых сигналов
- •3.9.1 Задание
- •3.9.2 Основные сведения
- •3.9.3 Алгоритм основной программы
- •3.9.4 Алгоритм процедуры обработки прерывания
- •3.10 Управление символьным жидкокристаллическим индикатором
- •3.10.1 Задание
- •3.10.2 Управление модулем жидкокристаллической индикации
- •3.10.3 Разработка функции управления ЖКИ с ожиданием готовности
- •3.10.4 Функция вывода строки символов
- •3.10.5 Разработка функции инициализации модуля ЖКИ
- •3.10.6 Разработка тестовой программы
- •3.10.7 Управление ЖКИ с опросом флага готовности
- •3.10.8 Программирование произвольных символов
- •3.11 Управление матричным светодиодным индикатором
- •3.11.1 Задание
- •3.11.2 Основные рекомендации
- •3.11.3 Алгоритм основной программы
- •3.11.4 Алгоритм процедуры обработки прерывания
- •3.11.5 Реализация движения строки
- •3.12 Управление матричным жидкокристаллическим дисплеем
- •3.12.1 Управление дисплеем на основе контроллера PCF8833
- •3.12.2 Построение простейших геометрических фигур
- •3.13 Измерение постоянного напряжения
- •3.13.1 Задание
- •3.13.2 Основные рекомендации
- •3.13.3 Алгоритм основной программы
- •3.13.4 Алгоритм процедуры обработки прерывания от АЦП
- •3.13.5 АЦП с циклическим опросом нескольких каналов
- •3.13.6 Автоматический выбор пределов измерения
- •3.14 Измерение параметров уровня переменного напряжения
- •3.14.1 Задание
- •3.14.2 Основные рекомендации
- •3.14.3 Алгоритм основной программы
- •3.14.4 Алгоритм процедуры обработки прерывания
- •3.15 Измерение ускорения с помощью трехосевого акселерометра
- •3.16 Измерение интервалов времени с помощью таймера
- •3.16.1 Задание
- •3.16.2 Общие рекомендации
- •3.16.3 Алгоритм основной программы
- •3.16.4 Алгоритм процедуры обработки прерывания
- •3.16.5 Повышение разрешающей способности путем усреднения
- •3.16.6 Введение поправок
- •3.17 Измерение частоты с помощью счетчика
- •3.17.1 Задание
- •3.17.2 Основные рекомендации
- •3.17.3 Алгоритм программы
- •3.17.4 Повышение точности измерений
- •3.18 Опрос цифрового датчика температуры. Интерфейс I2C
- •3.18.1 Задание
- •3.18.2 Общие рекомендации
- •3.18.3 Алгоритм программы
- •3.20 Обмен данными с электрически перепрограммируемым ПЗУ
- •3.20.1 Задание
- •3.20.2 Общие сведения о микросхемах EEPROM
- •3.20.3 Адресация в микросхемах EEPROM
- •3.20.4 Порядок чтения EEPROM
- •3.20.5 Порядок записи EEPROM
- •3.20.6 Разработка программы чтения EEPROM
- •3.20.7 Разработка функции записи блока данных в EEPROM
- •3.21 Интерфейс RS-232. Прием и передача простых команд
- •3.21.1 Задание
- •3.21.2 Алгоритм программы
- •3.21.3 Автоматическая настройка скорости
- •3.22.1 Задание
- •3.22.2 Основные рекомендации
- •3.22.3 Алгоритм программы
- •3.23 Интерфейс RS-232. Прием пакета переменной длины
- •3.23.1 Задание
- •3.23.2 Основы реализации
- •3.23.3 Алгоритм программы
- •3.24 Обмен данными с картой памяти Secure Digital
- •3.24.1 Задание
- •3.24.2 Общие сведения о карах FLASH-памяти SD/MMC
- •3.24.3 Команды SD/MMC
- •3.24.4 Процедура инициализации карты
- •3.24.5 Чтение и запись данных
- •3.24.6 Обработка ошибок
- •3.24.7 Комментарии к алгоритму и программе
- •Алфавитный указатель управляющих регистров
- •Список литературы
- •Содержание
Обычно скважность сигнала SCL равна 2 и эти регистры содержат равные значения, хотя это не обязательно. Частота 
не должна превышать 
кГц. Следовательно, для расчета значений регистров можно рекомендовать следующее выражение:
, |
(1.18.2) |
где частота 
задана в мегагерцах.
1.18.3 Настройка модуля I2C
Для настройки модуля I2C, как правило, достаточно:
а) выбрать режим портовых линий SDA и SCL через регистр
PINSEL0;
б) присвоить одинаковые значения регистрам выбора скорости (I2CxSCLH, I2CxSCLL), рассчитанные по формуле 1.18.2;
в) включить модуль I2C, записав код 0x40 в регистр I2CxCONSET.
1.18.4 Типовые циклы обмена данными по шине I2C
На практике чаще всего встречаются три вида циклов обмена данными по шине I2C. Цикл содержит ожидание готовности I2C через регистры I2CxCONSET и I2CxSTAT, установку и снятие состояний через регистры I2CxCONSET и I2CxCONCLR, прием и передачу данных через регистр I2CxDAT. Ниже приведены алгоритмы каждого цикла обмена.
Цикл «Адрес–Передача»
1.Установить START.
2.Дождаться состояния 0x08 (START передан); снять START; пере-
дать адрес и 
.
3.Дождаться состояния 0x18 (адрес передан); передать байт.
4.Дождаться состояния 0x28 (данные переданы); передать следующий байт. Если передан последний (или единственный) байт, установить STOP.
Цикл «Адрес–Прием»
1.Установить START.
2.Дождаться состояния 0x08 (START передан); снять START; если требуется принять больше одного байта, разрешить подтверждение; передать адрес и 
. Если байт всего один, пункт 3 пропустить.
3.Дождаться состояния 0x50 (данные получены, подтверждение отправлено); сохранить принятый байт. Если получен предпоследний байт, запретить подтверждение (запретить сразу, если байта всего два).
4.Дождаться состояния 0x58 (данные получены, подтверждение НЕ отправлено). Установить STOP.
Цикл «Адрес–Передача–Прием»
1.Установить START.
2.Дождаться состояния 0x08 (START передан); снять START; передать адрес и 
.
3.Дождаться состояния 0x18 (адрес передан); передать байт.
79
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]