Лабораторная работа № 20реализация временных функций в микропроцессорных системах на базе миКроконтроллера семейства dsPic33f Цель работы

1. Изучить особенности программной и аппаратной реализации временных функций в микроконтроллерах (МК) семейства dsPIC33F.

2. Изучить режимы работы и порядок формирования таймеров МК семейства dsPIC33F.

3. Создать проект, составить исходный код программы реализации временных функций по заданному алгоритму, откомпилировать ее в среде MPLAB IDE 8, записать в память программ МК dsPIC33FJ32MC204 учебного стенда НТЦ-31.000 и выполнить.

4. Исследовать реализацию временных функций с помощью учебного стенда НТЦ-31.000.

Подготовка к выполнению работы

1. Изучить по [1] теоретические вопросы, связанные с понятием машинного цикла, принципами функционирования таймера/счетчика и системы прерываний.

2. Изучить по [2] принципиальную электрическую схему к лабораторной работе.

3. Изучить алгоритмы и исходные коды программ на языке программирования С, приведенные в методических указаниях.

4. Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

5. Подготовить заготовку отчета (см. содержание отчета).

Вопросы для самоконтроля

1. Укажите область применения временных функций.

2. Дайте определение машинного цикла МК.

3. В чем заключается метод программных циклов?

4. В чем заключается метод реализации временных функций с использованием таймера/счетчика.

Приборы, оборудование и документация

1. Персональный компьютер.

2. Учебный стенд НТЦ – 31.000.

3. Методические указания к лабораторной работе.

4. MPLAB IDE 8. Руководство пользователя.

Порядок выполнения работы

1. Проверка подготовки учащихся к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.

2. Произвести внешний осмотр учебного стенда и персонального компьютера (ПК) и убедиться визуально в отсутствии каких-либо повреждений и дефектов.

3. Подключить стенд к сети. Включить тумблер «Сеть» на задней панели стенда.

4. С помощью кабеля USB AM-BM через гнездо «USB» на задней панели стенда подключить стенд к USB – порту ПК.

5. Включить ПК и запустить MPLAB IDE.

6. Задание № 20.1. Создать проект LR20_1 для учебного стенда, который реализует следующее условие: мигать светодиодом VD1 с частотой 1 Гц, используя метод программных циклов. Листинг (исходный код) программы к заданию № 1 приведен в методических указаниях к данной лабораторной работе.

6.1 Выполнить пункты 2.1…2.7 руководства пользователя MPLAB IDE 8. При этом в пункте 2.4 в качестве инструмента программирования «Active Toolsuite» установите «Microchip C30 Toolsuite», а в качестве языка программирования «Toolsuite Сontents» выберите язык программирования C (MPLAB С30) (рисунок 20.1), а в пункте 2.5 выбора каталога для сохранения проекта укажите LR20_1.

6.2 С помощью пункта меню «File  Import» (рисунок 20.2) открыть исходный файл к заданию № 1. В каталоге файлов исходных кодов программ «Files LR17…LR20» на локальном диске D выбрать «LR20_1.hex».

Рисунок 20.1 – Выбор инструмента и языка программирования

Рисунок 20.2 – Выбор исходного файла к заданию № 20.1

6.3 С помощью пункта меню «Programmer  Select Programmer» выбрать программатор PICkit2.

6.4 Запрограммировать МК стенда НТЦ-31.000 созданной программой, используя пункт меню «Programmer  Program».

Результат программирования отобразится в окне сообщений, и в случае успешного программирования (сообщение - …PICkit2 Ready) необходимо перевести МК в рабочий режим с помощью пункта меню «Programmer  Release From Reset».

6.5 После получения сообщения указанного на рисунке 20.3 МК запрограммирован.

Рисунок 20.3 – Сообщение о результатах прошивки МК программой к заданию № 20.1

6.6 Проверить работу светодиодного индикатора VD1.

7 Задание № 20.2. Создать проект LR20_2 для учебного стенда, который реализует следующее условие: мигать светодиодом VD1 с частотой 1 Гц, используя таймер/счетчик. Листинг (исходный код) программы к заданию №2 приведен в методических указаниях к данной лабораторной работе.

7.1 Выполнить пункты 2.1…2.7 руководства пользователя MPLAB IDE 8. При этом в пункте 2.4 в качестве инструмента программирования «Active Toolsuite» установите «Microchip C30 Toolsuite», а в качестве языка программирования «Toolsuite Сontents» выберите язык программирования C (MPLAB С30) (рисунок 20.1), а в пункте 2.5 выбора каталога для сохранения проекта укажите LR20_2.

7.2 С помощью пункта меню «File  Import» (рисунок 20.4) открыть исходный файл к заданию №2. В каталоге файлов исходных кодов программ «Files LR17…LR20» на локальном диске D выбрать «LR20_2.hex».

Рисунок 20.4 – Выбор исходного файла к заданию № 20.2

7.3 С помощью пункта меню «Programmer  Select Programmer» выбрать программатор PICkit2.

7.4 Запрограммировать МК стенда НТЦ-31.000 созданной программой, используя пункт меню «Programmer  Program».

Результат программирования отобразится в окне сообщений, и в случае успешного программирования (сообщение - …PICkit2 Ready) необходимо перевести МК в рабочий режим с помощью пункта меню «Programmer  Release From Reset».

7.5 После получения сообщения указанного на рисунке 20.3 МК запрограммирован.

7.6 Проверить работу светодиодного индикатора VD1.

8 Задание № 20.3. Создать проект LR20_3 для учебного стенда НТЦ-31.000, который реализует следующее условие: при включении тумблеров SA1 и SA2 одновременно мигать светодиодами VD1 и VD2 попеременно с частотой 1 Гц, используя метод программных циклов. Листинг (исходный код) программы к заданию №3 приведен в методических указаниях к данной лабораторной работе.

8.1 Выполнить пункты 2.1…2.4 руководства пользователя MPLAB IDE 8. При этом в пункте 2.4 в качестве инструмента программирования установите «Microchip C30 Toolsuite» и выберите язык программирования С (рисунок 20.1).

8.2 В окне выбора пути к каталогу сохранения файлов проекта выберите «Browse…». В открывшемся окне (рисунок 20.5) выберите путь: «Мой компьютер\Локальный диск D\Lan\DSPIC33\TE111\Ivanov\LR20_3\».

Примечание – Фамилию учащегося, набранную буквами английского алфавита, выбрать из списка своей учебной группы и создать папку для лабораторной работы LR20_3 и нажать кнопку «Сохранить». Окно выбора пути к каталогу будет иметь вид, показанный на рисунке 20.6. Нажмите кнопку «Далее».

Рисунок 20.5 – Окно выбора пути к каталогу сохранения файла

Рисунок 20.6 – Выбор каталога для сохранения проекта к заданию № 20.3

8.3 В открывшемся окне (рисунок 20.7) добавить существующие файлы в проект: «+С:\+ProgrammFiles(x86)\+Microchip\+MPLABC30\+support\ +dsPIC33F\+gld\+p33FJ32MC204.gld». Нажмите кнопку «Далее».

Рисунок 20.7 – Окно добавления существующих файлов в проект

8.4 В открывшемся окне суммарной информации по проекту убедитесь, что МК и средство программирования выбраны правильно и нажмите кнопку «Готово» (рисунок 20.8).

Рисунок 20.8 – Суммарная информация по проекту

Файл появится в папке «Linker Script» инспектора проекта (рисунок 20.9).

Рисунок 20.9 – Инспектор проекта

8.5 После создания проекта в него необходимо добавить файл с исходным кодом программы МК. Для этого необходимо воспользоваться пунктом меню «File  New». В появившемся окне редактора исходных текстов (рисунок 20.10) наберите исходный код программы, приведенный в методических указаниях к данной лабораторной работе.

Рисунок 20.10 – Редактор исходных текстов программ

8.6 После написания исходного кода программы к заданию № 3 с помощью пункта меню «File  Save As…» откройте окно «Сохранить как» (рисунок 20.11). В этом окне выберите папку «LR20_3», в которой сохраняли файл исходного кода проекта и в строке «Имя файла» задайте название исходного кода программы, как «LR20_3.c» (рисунок 20.12). Затем нажмите кнопку «Сохранить».

Рисунок 20.11 – Окно сохранения файла исходного текста программы

Рисунок 20.12 – Сохранение исходного кода программы к заданию № 20.2

Рисунок 20.13 – Добавление исходного файла в проект

8.7 Кликните правой кнопкой мыши в окне редактора исходного кода и выберите пункт «Add To Project» (рисунок 20.13).

После описанных действий инспектор проекта должен иметь вид, показанный на рисунке 20.14.

Рисунок 20.14 – Инспектор проекта

8.8 Выполните компиляцию проекта, используя пункт меню «Project  Build All». Компилятор выводит отчет о компиляции в окне «Output». В случае успешной компиляции получите сообщение BUILD SUCCEEDED (рисунок 20.15). В случае обнаружения ошибок в исходном коде соответствующие сообщения будут выведены в область уведомлений. В таком случае необходимо исправить ошибки и запустить заново компилирование проекта.

8.9 После успешной компиляции с помощью пункта меню «Programmer  Select Programmer» выбрать программатор PICkit2.

8.10 Запрограммировать стенд (прошить микроконтроллер) используя пункт меню «Programmer  Program».

8.11 Результат программирования отобразится в окне сообщений, и в случае успешного программирования (сообщение – … PICkit2 Ready) необходимо перевести МК в рабочий режим с помощью пункта меню «Programmer  Release from Reset».

8.12 После получения сообщения, указанного на рисунке 20.3, микроконтроллер запрограммирован.

8.13 Проверить работу светодиодных индикаторов VD1 и VD2 в зависимости от положения тумблеров SA1 и SA2.

9 После проверки преподавателем результатов работы закрыть MPLAB IDE, выключить ПК и учебный стенд.

10 Оформить отчет и сдать зачет.

Рисунок 20.15 – Отчет о компиляции