- •Содержание
- •Введение
- •1 Изучение системы команд и основных принципов программирования микроконтроллеров на примере управления блоком светодиодов
- •1.1 Указания по организации самостоятельной работы
- •1.1.2. Программная модель микроконтроллера avr mega128. Механизм работы с регистрами, памятью и портами ввода/вывода.
- •1.1.3 Система команд микроконтроллера avr mega128.
- •1.1.4. Синтаксис и основные операторы языка с.
- •1.1.5. Принципы программного управления светодиодами, подключенными к внешним выводам портов ввода/вывода микроконтроллера avr atmega128.
- •1.2 Описание лабораторной установки
- •1.2.1. Описание лабораторного макета.
- •Микроконтроллера avr atmega 128
- •1.2.2. Описание блока светодиодов лабораторного макета.
- •1.2.3. Описание интерфейса компилятора языка с CodeVision avr.
- •1.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению
- •1.5 Контрольные вопросы и задания
- •2 Изучение режима программного опроса клавиатуры
- •2.1 Указания по организации самостоятельной работы
- •2.1.1. Принципы анализа нажатия стандартных кнопок с помощью микроконтроллера avr mega128.
- •2.1.2. Принципы считывания данных с матричной клавиатуры с помощью микроконтроллера avr атmega128 в режиме программного опроса.
- •2.2 Описание лабораторной установки
- •2.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению.
- •3 Изучение принципов программного управления внешними устройствами на примере вывода информации на цифровой индикатор
- •3.1 Указания по организации самостоятельной работы
- •3.2 Описание лабораторной установки
- •3.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению
- •3.4 Содержание отчета
- •4 Изучение принципов обработки прерываний
- •4.1.2. Принципы функционирования аппаратных таймеров-счетчиков, входящих в состав микроконтроллера avr атmega 128.
- •Interrupt [tim1_ovf] void timer1_overflow (void).
- •Interrupt [tim1_compa] void timer1_compareА (void);
- •Interrupt [tim1_compв] void timer1_compareВ (void);
- •Interrupt [tim1_compс] void timer1_compareС (void).
- •4.2 Описание лабораторной установки
- •5 Изучение принципов организации обмена данными по последовательному интерфейсу rs-232c между микроконтроллером avr атmega128 и пэвм
- •5.1.1. Принципы обмена данными по последовательному интерфейсу rs-232c.
- •5.2 Описание лабораторной установки
- •5.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению
- •6 Изучение принципов работы со встроенным в микроконтроллер аналого-цифровым преобразователем на примере измерения температуры с помощью аналогового термодатчика.
- •6.1 Указания по организации самостоятельной работы
- •6.2 Описание лабораторной установки
- •6.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению
- •6.4 Содержание отчета
- •6.5 Контрольные вопросы и задания
- •Рекомендуемая литература
- •Приложение 1 расположение выводов микроконтроллера avr атmega 128
- •Приложение 2 инструкции процессоров avr
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
ПО ДИСЦИПЛИНАМ
“МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В БЫТОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТАХ”,
“ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА
В ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТАХ”,
“СОПРЯЖЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ”,
“ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРОВ В БИОМЕДИЦИНСКОЙ АППАРАТУРЕ”
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
УТВЕРЖДЕНО
Кафедрой БМЭ.
Протокол № 11 от 29.06.2005
ХАРЬКОВ 2005
Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам “Микроконтроллеры в бытовых электронных аппаратах”, “Вычислительные и микропроцессорные средства в электронных аппаратах”, “Сопряжение микропроцессорных систем с внешними устройствами”, “Применение микропроцессоров в биомедицинской аппаратуре” для студентов всех специальностей / Составители Аврунин О.Г., Крук О.Я., Семенец В.В. – ХНУРЭ, 2005. – 105 с.
Составители: О.Г. Аврунин
О.Я. Крук
В.В. Семенец
В настоящее время микроконтроллеры принимают все большее распространение в системах управления техническими объектами. Однако, информации по практическим вопросам обучения программированию микроконтроллеров и построению устройств на их основе бывает не достаточно для самостоятельной разработки законченных проектов.
В методических указаниях рассмотрены архитектура, аппаратные и программные средства распространенных, функциональных и сравнительно недорогих микроконтроллеров фирмы ATMEL семейства AVR MEGA, на примере модели AVR АТMEGA 128. Анализ методики программирования работы различных устройств в интегрированной среде разработки Code Vision AVR C позволил объединить теоретические понятия и практические рекомендации в процессе обучения разработке микроконтроллерных систем управления.
В курсе лабораторных работ используется оригинальный сертифицированный лабораторный макет (Заявка № а 200505408 від 06.06.2005 на патент України. – Лабораторний стенд щодо практичного освоєння мікропроцесорних систем управління / Автори: Крук О.Я., Аврунін О.Г., Семенець В.В.), в состав которого входит широкий спектр периферийного оборудования и позволяющий создавать на его основе законченные микроконтроллерные системы управления. В курсе рассматривается реализация шести различных лабораторных работ, представляющих собой типичные задачи, которые ставятся перед разработчиком микроконтроллерных систем: управление блоком светодиодной индикации, считывание данных с клавиатуры, вывод информации на цифровой индикатор, сопряжение микроконтроллера с ПЭВМ по последовательному интерфейсу RS232C, задание аппаратно-независимых временных интервалов, подключение аналоговых датчиков. В приложениях приведены справочные данные о расположении выводов микроконтроллера AVR АТMEGA 128 и системе команд микроконтроллеров фирмы АVR.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ |
5 | |
1 |
ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ КОМАНД И ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ НА ПРИМЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ СВЕТОДИОДОВ……….…………………... |
6 |
|
1.1 Указания по организации самостоятельной работы………………... |
6 |
|
1.2 Описание лабораторной установки………………………………….. |
23 |
|
1.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению………. |
33 |
|
1.4 Содержание отчета……………………………………………………. |
37 |
|
1.5 Контрольные вопросы и задания…………………………………….. |
37 |
2 |
ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМА ПРОГРАММНОГО ОПРОСА КЛАВИАТУРЫ.…………………………………………………………... |
38 |
|
2.1 Указания по организации самостоятельной работы………………... |
38 |
|
2.2 Описание лабораторной установки………………………………….. |
41 |
|
2.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению………. |
43 |
|
2.4 Содержание отчета…………………………………………………… |
48 |
|
2.5 Контрольные вопросы и задания…………………………………….. |
48 |
3 |
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ НА ПРИМЕРЕ ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ НА ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР.…………………….. |
49 |
|
3.1 Указания по организации самостоятельной работы……………… |
49 |
|
3.2 Описание лабораторной установки………………………………….. |
52 |
|
3.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению………. |
53 |
|
3.4 Содержание отчета……………………………………………………. |
58 |
|
3.5 Контрольные вопросы и задания…………………………………….. |
58 |
4 |
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОБРАБОТКИ ПРЕРЫВАНИЙ НА ПРИМЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ВСТРОЕННЫМИ В МИКРОКОНТРОЛЛЕР ТАЙМЕРАМИ–СЧЕТЧИКАМИ…………... |
59 |
|
4.1 Указания по организации самостоятельной работы……………… |
59 |
|
4.2 Описание лабораторной установки………………………………….. |
70 |
|
4.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению………. |
70 |
|
4.4 Содержание отчета……………………………………………………. |
74 |
|
4.5 Контрольные вопросы и задания…………………………………….. |
74 |
5 |
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ ОБМЕНА ДАННЫМИ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМУ ИНТЕРФЕЙСУ RS-232C МЕЖДУ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОМ AVR АТMEGA128 И ПЭВМ…………….. |
75 |
|
5.1 Указания по организации самостоятельной работы……………… |
75 |
|
5.2 Описание лабораторной установки………………………………….. |
80 |
|
5.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению………. |
81 |
|
5.4 Содержание отчета……………………………………………………. |
85 |
|
5.5 Контрольные вопросы и задания…………………………………….. |
85 |
6 |
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ СО ВСТРОЕННЫМ В МИКРОКОНТРОЛЛЕР АНАЛОГО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВА-ТЕЛЕМ НА ПРИМЕРЕ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ПОМОЩЬЮ АНАЛОГОВОГО ТЕРМОДАТЧИКА…………………… |
86 |
|
6.1 Указания по организации самостоятельной работы……………… |
86 |
|
6.2 Описание лабораторной установки………………………………….. |
89 |
|
6.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению………. |
90 |
|
6.4 Содержание отчета……………………………………………………. |
95 |
|
6.5 Контрольные вопросы и задания…………………………………….. |
95 |
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА |
96 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РАСПОЛОЖЕНИЕ ВЫВОДОВ МИКРОКОНТРОЛ-ЛЕРА AVR АТMEGA 128…………………………………………………… |
97 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR……………………………………………………………………………. |
98 |