metod2-ukr

Лабораторна робота №12 Протокол NMEA 0183

Ціль роботи: одержання навичок у реалізації протоколу NMEA0183 у пристроях навігації на транспорті.

Зміст домашньої підготовки

Вивчити специфікацію протоколу NMEA 0183.

Скласти підпрограму реалізації однієї сентенції протоколу NMEA 0183 відповідно до індивідуального завдання.

Скласти програму імітації навігаційного пристрою, для симулювання навігаційних даних використовувати АЦП і таймери.

Порядок виконання роботи

Включити комп'ютер і запустити програму MPLAB.

Ввести програму, створити проект, підключити файл із програмою до проекту.

Зробити асемблювання, виправити синтаксичні помилки.

У режим програмного симулятора переконатися в працездатності програми.

Запрограмувати мікроконтролер. Підключити демонстраційну плату до ПК через інтерфейс RS232, запустити на ПК програму Visual GPS або GPS utility. Настроїти програму й спостерігати одержання інформації.

Зміст роботи

Звіт по лабораторній роботі повинен містити титульний аркуш, кратний опис протоколу NMEA 0183, структуру й опис сентенції, розрахунок параметрів настроювання обраного таймера для формування часових інтервалів, блок-схему алгоритму програми, текст програми, протокол роботи, що відображає послідовність дій і отримані результати, скріншоти програми Visual GPS або GPS utility, висновки по роботі.

Контрольні питання

1. Де використовується протокол NMEA 0183?

51

2.Яку структуру в загальному вигляді мають сентенції NMEA 0183?

3.Як обчислюється контрольна сума для протоколу NMEA 0183?

Індивідуальні завдання

1.Імітація GPS навігатора, швидкість - 4800 б/с, сентенція GGA.

2.Імітація GPS навігатора, швидкість - 9600 б/с, сентенція RMC.

3.Імітація GPS навігатора, швидкість - 19200 б/с, сентенція GSV.

4.Імітація ГЛОНАСС навігатора, швидкість - 9600 б/с, сентенція GGA.

5.Імітація ГЛОНАСС навігатора, швидкість - 19200 б/с, сентенція

RMC.

6.Імітація ГЛОНАСС навігатора, швидкість - 4800 б/с, сентенція GSV.

7.Імітація магнітного компаса, швидкість - 4800 б/с, сентенція HDM.

8.Імітація магнітного компаса, швидкість - 9600 б/с, сентенція BOD.

9.Імітація гірокомпаса, швидкість - 19200 б/с, сентенція HDT.

10.Імітація ехолота, швидкість - 4800 б/с, сентенція DBT.

52

Лабораторна робота №13 Шифрування даних

Ціль роботи: вивчення алгоритмів шифрування даних і одержання навичок у їхній реалізації.

Зміст домашньої підготовки

Вивчити алгоритми шифрування TEA і AES. При вивченні використовувати документи AN821, AN935 і інші джерела.

Скласти підпрограму реалізації заданого викладачем алгоритму шифрування. Допускається використовувати готові програмні модулі за умови глибокого розуміння їхньої роботи, наприклад, вихідні коди для AN935 або вільно розповсюджувані програмні модулі з edipermadi.wordpress.com.

Скласти програму прийому-передачі кодованих повідомлень. Програма повинна працювати аналогічно програмі, складеної в лабораторній роботі № 8. Інформація від АЦП відображається в правій частині LCD дисплея, шифрується, перетвориться в ASCII код і відправляється через блок USART при натисканні кнопки. Швидкість USART і символи, якими заповнюється шифруємий блок задаються викладачем. Крім того, програма повинна приймати зашифроване повідомлення, перетворювати його з ASCII у шістнадцятирічний формат, розшифровувати й виводити отриману інформацію в лівій частині LCD дисплея. Процес прийому повинен індицируватися світлодіодом, за допомогою кнопки процес може бути перерваний.

Порядок виконання роботи

Включити комп'ютер і запустити програму MPLAB.

Ввести програму, створити проект, підключити файл із програмою до проекту.

Зробити асемблювання, виправити синтаксичні помилки.

У режим програмного симулятора переконатися в працездатності

53

програми. Переконатися в працездатності шифруючого та дешифруючої підпрограм. Використовуючи засоби симуляції блока USART переконатися в працездатності програми в режимі прийому й у режимі передачі.

Запрограмувати мікроконтролер. Підключити демонстраційну плату до ПК через інтерфейс RS232, запустити на ПК програму Гіпертермінал. Виконати відправлення повідомлення й спостерігати у вікні Гіпертермінала шифроване повідомлення. Використовуючи клавіатуру ПК відправити таке ж повідомлення в мікроконтролер. Спостерігати за ходом прийому по світлодіоду, по закінченні прийому переконатися в розшифровці повідомлення по зображенню на індикаторі.

Наступний етап роботи виконується двома бригадами одночасно. Дві демонстраційні плати з'єднуються по стику RS232 між собою.

УВАГА! Якщо плати не використовують автономне живлення й підключені через програматоры або відладчики до ПК, варто почати ряд заходів: всі комутації повинні виконаються при виключених ПК, корпуси ПК повинні бути заземлені до однієї шини і якнайближче друг до друга. Після подачі живлення переконатися в працездатності обох пристроїв. При необхідності виконати налагодження за допомогою апаратного відладчика.

Зміст роботи

Звіт по лабораторній роботі повинен містити титульний аркуш, кратний опис протоколу шифрування, блок-схему алгоритму, програми, текст програми, протокол роботи, що відображає послідовність дій і отримані результати, скріншоти програми Гіпертермінал, висновки по роботі.

Контрольні питання

1.Основні особливості алгоритму шифрування AES?

2.Основні особливості алгоритму шифрування TES?

3.Що таке блоковий алгоритм шифрування?

54

4.Що таке симетричний алгоритм шифрування?

5.Що таке мережа Фейстеля?

55

ЛІТЕРАТУРА

1.Мікропроцесорна техніка: Підручник/ Ю.І. Якименко, Т.О. Терещенко, Є.І. Сокол, В.Я. Жуйкою, Ю.С. Петергеря; Зав. Ред. Т.О. Терещенко. – 2-ге вид., переробл. Та доповн.. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»; «Кондор», - 2004. – 440 с.

2.PICmicro Mid-Range MCU Family Reference Manual, DS33023A, Microchip Technology Incorporated, 2355 W. Chandler Blvd., Chandler, AZ USA. – 688 p.

3.PIC18F2420/2520/4420/4520 Data Sheet, DS39631A, Microchip Technology Incorporated, 2355 W. Chandler Blvd., Chandler, AZ USA. – 388 p.

4.В.А. Ульрих. Микроконтроллеры PIC16X7XX. Изд. 2-е, перераб.

идоп. – СПб: Наука и техника, 2002. – 320 стр. с ил.

5.MODBUS Application Protocol Specification V1.1. – June 4, 2004 http://www.Modbus-IDA.org.

6.Описание протокола NMEA, GLOBALSAT TECHNOLOGY CORPORATION. 16F., No.186, Jian-Yi Rd., Chung-Ho City, Taipei Hsien 235,Taiwan.

7.AN735. Using the PICmicro® MSSP Module for Master I2CTM Communications. Richard L. Fischer, 2002, Microchip Technology Inc.

9.AN1310. High-Speed Serial Bootloader for PIC16 and PIC18 Devices. E. Schlunder, 2010, Microchip Technology Inc.

10.TB052. Multi-Zone Temperature Monitoring with the TCN75 Thermal Sensor. Ken Dietz. 2001, Microchip Technology Inc.

11.DS51553E. PICkit2 Programmer/Debugger User’s Guide. 2008 Microchip Technology Inc.

12.AN821, “Advanced Encryption Standard Using the PIC16XXX” (DS00821), Caio Gubel, 2002 Microchip Technology,Inc.

13.AN953. Data Encryption Routines for the PIC18 (DS00953A). David Flowers. 2005 Microchip Technology Inc.

56

57

Навчальне видання

КОСТЕНКО Д.В., ТРИБУЛЬКЕВИЧ С.Л.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторних робіт з дисципліни

«Мікропроцесорна техніка»

(українською мовою)

Підписано до друку 01.03.10. Папір офсетний. Формат 60?84/16.

Гарнітура Таймс. Друк офсетний. Розум. друк. арк. 0,6. Обл.-вид. арк. 0,6. Тираж 100 прим. Зам. № 309.

Друкарня видавництва Національного університету кораблебудування, 54002, м. Миколаїв, вул. Скороходова, 5

58