
- •Кузнецов в.Н., Лисютченков с.Н. Цифровые и микропроцессорные устройства
- •Часть 3
- •220301– Автоматизация технологических процессов и производств
- •Содержание
- •Предисловие
- •Лабораторная работа №1 «Освоение среды разработки vmlab 3.12»
- •1.2 Теоретическое введение
- •1.2.1 Общие сведения
- •1.2.2 Среда разработки vmlab
- •1.2.3 Описание пользовательского интерфейса
- •1.2.4 Команды меню
- •Save All − сохранить все файлы Save As − сохранить файл текущего окна под новым именем
- •1.2.5 Доступные окна
- •1.2.6 Аппаратные компоненты
- •1.2.7 Формат программы на ассемблере
- •1.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.3.1 Создание нового проекта
- •1.3.2 Редактирование файла ассемблера
- •1.3.3 Ассемблирование и выполнение программы
- •1.4 Задание на лабораторную работу
- •1.5 Контрольные вопросы
- •1.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №2 «Изучение микроконтроллера aTmega128 и основы программирования»
- •2.2.1 Общие сведения о микроконтроллере aTmega128
- •Регистры ввода/вывода (рвв)
- •Организация памяти
- •Внешние прерывания
- •2.2.9 Директивы транслятора ассемблера
- •2.2.10 Выражения
- •2.2.11 Операнды
- •2.2.12 Функции
- •2.2.13 Операции
- •2.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •2.4 Задание на лабораторную работу
- •Задание для индивидуальной работы
- •2.5 Контрольные вопросы
- •2.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •3.2.2 Адресация в микроконтроллере
- •3.2.3 Команды пересылки данных
- •Mov Rd,Rr(пересылка между рон) – копирует содержимое регистра Rrв регистр Rd. Регистр-источник Rrне изменяется.
- •3.2.4 Команды передачи управления
- •3.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •3.4 Задание на лабораторную работу
- •3.5 Контрольные вопросы
- •3.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №4 «Выполнение арифметических операций»
- •4.2 Теоретическое введение
- •4.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •4.4 Задание на лабораторную работу
- •4.5 Контрольные вопросы
- •4.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №5 «Изучение логических операций»
- •5.2 Теоретическое введение
- •Управление энергопотреблением и режимы сна.
- •5.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •5.4 Задания на лабораторную работу
- •5.5 Контрольные вопросы
- •5.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №6 «Изучение портов ввода/вывода и их программирование»
- •6.2 Теоретическое введение
- •6.2.1 Общие сведения
- •6.2.2 Порты в качестве универсального цифрового ввода-вывода
- •6.2.3 Настройка выводов
- •6.2.4 Неподключенные выводы
- •6.2.5 Альтернативные функции порта
- •6.2.5.1 Альтернативные функции порта a
- •6.2.5.2 Альтернативные функции порта в
- •6.2.5.3 Альтернативные функции порта c
- •6.2.5.4 Альтернативные функции порта d.
- •6.2.5.5 Альтернативные функции порта e
- •6.2.5.6 Альтернативные функции порта f
- •6.2.5.1 Альтернативные функции порта g
- •6.2.6 Описание регистров портов ввода-вывода
- •6.2.7 Обращение к портам ввода/вывода
- •6.3 Порядок выполнения лабораторной работы на симуляторе
- •6.4 Задание на лабораторную работу
- •Задания для индивидуальной работы
- •Контрольные вопросы
- •6.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №7.
- •7.2.1 Общие сведения о Память
- •7.2.2 Статическое озу памяти данных
- •7.2.3 Организация памяти
- •7.2.4 Запоминающее устройство sram
- •7.2.5 Временная диаграмма доступа к памяти
- •7.3 Память данных на эсппзу
- •7.3.1 Чтение и запись эсппзу
- •7.3.2 Адресные регистры эсппзу
- •Порядок выполнения
- •7.4 Память ввода-вывода
- •Порядок выполнения
- •Порядок выполнения
- •7.5 Задание на лабораторную работу
- •Задание для индивидуальной работы
- •7.6 Контрольные вопросы
- •7.7 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Генерация тактовых импульсов
- •Инициализация усапп
- •8.2.2 Передача данных - Передатчик усапп
- •8.2.3 Прием данных - Приемник усапп
- •Асинхронный прием данных
- •8.2.4 Многопроцессорный режим связи
- •8.2.5 Описание регистров усапп
- •8.2.6 Последовательный периферийный интерфейс - spi
- •8.2.7 Функционирование вывода ss
- •8.2.8 Связь двух мк
- •8.3 Задание на лабораторную работу
- •Задание для индивидуальной работы
- •8.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 «Изучение принципа работы таймеров/счетчиков микроконтроллера»
- •9.2 Теоретическое введение
- •9.2.1 Общие сведения о таймерах/счетчиках
- •9.2.2 Назначение выводов таймеров/счетчиков
- •9.2.5 Выбор источника тактового сигнала
- •9.2.6 Режим таймера
- •9.2.7 Функция захвата (Capture)
- •9.2.8 Функция сравнения (Compare)
- •9.2.9 Режим шим
- •9.2.10 Сторожевой таймер
- •9.2.11 Общие сведения о работе клавиатуры
- •9.2.12 Ввод кода нажатой клавиши
- •9.2.13 Сканирование и идентификация
- •Листинг проектного файла №9
- •На эмуляторе
- •9.4 Задание на лабораторную работу
- •Задания для индивидуальной работы
- •9.5 Контрольные вопросы
- •10.2.2 Функционирование модуля ацп
- •10.2.3 Принцип действия
- •10.2.4 Каналы дифференциального усиления
- •10.2.5 Изменение канала или выбор опорного источника
- •10.2.6 Входные каналы ацп
- •10.2.7 Источник опорного напряжения ацп
- •10.2.8 Повышение точности преобразования
- •10.2.9 Методы компенсации смещения
- •10.2.10 Описание получения результата преобразования
- •10.2.5 Параметры ацп
- •10.2 Порядок выполнения работы на симуляторе
- •На эмуляторе
- •10.3 Задание на лабораторную работу
- •Задания для индивидуальной работы
- •10.4 Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Список литературы
Инициализация усапп
Перед началом сеанса связи необходимо выполнить инициализацию УСАПП. Процесс инициализации обычно состоит из установки скорости связи, задания формата посылки и разрешения работы передатчика и приемника. Если используется управление связью по прерываниям, то во время инициализации необходимо, чтобы был сброшен флаг общего разрешения прерываний (т.е. необходимо запретить все прерывания).
Если необходимо выполнить повторную инициализацию УСАПП, например, для изменения скорости связи или формата посылки, то необходимо убедиться, чтобы во время инициализации передача была приостановлена. Флаг TXC может использоваться для проверки завершения работы передатчика, а флаг RXC - для проверки отсутствия в приемном буфере несчитанных данных. Обратите внимание, что при использовании флага TXC он должен сбрасываться программно перед началом каждой передачи (перед записью в UDR).
8.2.2 Передача данных - Передатчик усапп
Работа передатчика УСАПП разрешается путем установки бита разрешения передачи (TXEN) в регистре UCSRB. После разрешения, функция вывода TxD как обычного порта заменяется на функцию выхода последовательной передачи данных. Скорость связи, режим работы и формат посылки должны быть установлены однократно перед началом какой-либо передачи. Если используется синхронная работа, то функция вывода XCK также заменяется на альтернативную - синхронизация передачи.
Флаги и прерывания передатчика
Передатчик УСАПП имеет два флага, которые индицируют его состояние: флаг освобождения регистра данных УСАПП (UDRE) и флаг завершения передачи (TXC). Оба флага могут использоваться для генерации прерываний. Флаг освобождения регистра данных (UDRE) индицирует готовность буфера передатчика принять новые данные. Данный бит устанавливается при освобождении передающего буфера и сбрасывается, когда буфер передатчика содержит данные для передачи, но которые еще не были переданы в сдвиговый регистр. Для совместимости с будущими микроконтроллерами в данный бит необходимо записывать ноль во время записи в регистр UCSRA.
Если записать лог. 1 в бит разрешения прерывания по освобождению регистра данных (UDRIE) в регистре UCSRB, то прерывание по освобождению регистра данных УСАПП будет выполняться всякий раз, когда устанавливается бит UDRE (с учетом того, что общие прерывания разрешены). UDRE сбрасывается при записи в UDR. Если используется управление связью по прерываниям, то в процедуре обработки прерывания по освобождению регистра данных необходимо или записать новые данные в регистр UDR для сброса флага UDRE или выключить прерывание по освобождению регистра данных. В противном случае при выходе из процедуры обработки прерывания сразу возникнет новое прерывание.
Флаг завершения передачи (TXC) принимает единичное значение, если вся посылка в сдвиговом регистре передатчика была полностью сдвинута и в буфере передатчика отсутствуют новые данные для передачи. Флаг TXC автоматически сбрасывается при переходе на вектор обработки прерывания по завершению передачи или программно сбрасывается путем записи в него лог. 1. Флаг TXC полезно использовать при организации полудуплексной связи (например, стандарт RS485), где имеется необходимость перевода передающей стороны в режим приема после завершения передачи, тем самым достигая освобождения шины.
Если разрешено прерывание по завершению передачи (TXCIE=1) в регистре UCSRB, то прерывание по завершению передачи УСАПП выполняется всякий раз, когда флаг TXC принимает единичное состояние (с учетом, что активно общее разрешение прерываний). При переходе на вектор обработки прерывания по завершении передачи УСАПП нет необходимости сбрасывать флаг TXC, т.к. это происходит автоматически.
Генератор паритета
Генератор паритета вычисляет бит паритета для включения в состав последовательной посылки. Если бит паритета установлен (UPM1 = 1), то управляющая логика передатчика вставляет бит паритета между последним битом данным и первым стоп-битом в отправляемой посылке.
Отключение передатчика
Отключение передатчика после сброса TXEN наступит только тогда, когда завершится текущая и ожидаемая передача, т.е. когда в сдвиговом регистре передатчика и буфере передатчика не будет данных для передачи. После отключения передатчика отменяется альтернативное назначение вывода TxD.