2. Практическая часть

• Рассмотрел методы вывода управляющих сигналов.

• Выполнил примеры вывода управляющих сигналов.

• Проанализировал результат вывода управляющих сигналов.

При выводе логических сигналов из МПУ решают три основные

задачи:

• обеспечивают требуемый ток в нагрузке при выдаче логического

сигнала (усиления по току);

• преобразование логических сигналов из ТТЛ-уровней

напряжения в иные логические уровни;

• осуществляют оптоэлектронную гальваническую развязку;

Существуют следующие типы интегральных преобразователей

уровней:

При выборе функциональных интегральных схем (АЦП, ЦАП, аналог. коммутаторов и др.) необходимо обращать внимание – какими логическими уровнями управляется данная схема и нужно или нет использовать преобразователи уровней.

Если требуется обеспечить нестандартные логические уровни на выходе, то используют схемы на дискретных элементах

В МПУ в качестве таких устройств используются:

• ЦАП;

• ШИМ с НЧ фильтром на выходе;

Общая структура ЦАП имеет вид:

Современные ЦАП строятся как правило на основе схем “R-2R” c внутренним или внешним суммированием токов на ОУ.

В зависимости от включения данного ОУ и источника опорного

напряжения ЦАПы могут работать в режимах:

НАСТРОЙКА ПОРТОВ ВВОДА/ВЫВОДА

Для работы МК с внешними устройствами (клавиатура, светодиод, ЖК

дисплей, термодатчик и др.) необходимо задать направление обмена

данными через соответствующие выводы, т.е. настроить их в качестве входов или выходов (рис.1).

Рис. 1. Схема подключения периферийных устройств

При подаче напряжения на МК или по сигналу #RESET все порты

автоматически настраиваются на ввод (в регистры направления портов DDRx записаны нули),

Для организации вывода направление сигналов через некоторые линии портов необходимо переопределить. Для этого в соответствующие портам регистры направления DDRx нужно записать единицы. Из схемы на рис. 1 видно, что порт PTC служит для управления ЖК дисплеем, поэтому в регистр направления DDRC (Data Direction Register C) необходимо записать код 7F.

Два бита 4 и 5 порта PTD служат для вывода сигналов на светодиод и динамик, поэтому соотв. биты регистра направления DDRD также равны единице.

Управление линиями порта PTD3..1 в альтернативном режиме (интер-фейс SPI) производится автоматически. Поэтому явно записывать в

регистр DDRD направление нужно только для вывода #SS.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОРТОВ ВВОДА/ВЫВОДА

Соответствующий фрагмент программы написанной на Pascal’е будет выглядеть следующим образом:

Создание проекта (см.лаб раб 9)

• Запустить программу AVR Studio .

• в исходном состоянии (все вкладки окон 1 и 2 пусты, окно 3 не содержит открытых файлов). Приступим к созда­нию нового проекта.

Для этого выберем в меню «Project» пункт «New Project». На экране появится окно построителя. В поле «Project Туре:» выбираем тип буду­щего проекта.

Программа предлагает два варианта:

1. проект на Ассемблере - Аtmel AVR Assembler;

2. проект на языке СИ+ + (AVR GCC).

Выбираем Ассемблер. Затем в поле «Project name:» выбираем имя про­екта. Например, Prog 1..

Сразу под полем с именем проекта расположены два элемента выбора режи-мов. Так называемые «Чек-боксы» (Check box).

По умолчанию оба чек-бокса выбраны (то есть, в соответствующих квадра-тиках проставлены «галочки»).

Первый чек-бокс (Create initialize file) определяет, нужно ли авто­матически создавать главный программный файл.

Если уже есть файл с текстом программы на Ассемблере и просто необхо-димо создать проект, а затем подключить туда готовый программный файл, сни-мите соответствующую «галочку».

Если проект создается «с нуля», оставьте «галочку» нетронутой.

Второй чек-бокс (Create folder) определяет, нужно ли автоматически создавать отдельный каталог для данного проекта. Если заранее уже создан нужный каталог средствами Windows - снимите пометку. Если нет, оставьте.

Следующее поле называется «Initial file». Оно должно содержать имя файла, куда будет записываться текст программы. По умолчанию имя файла уже вписано в это поле. Оно соответствует имени проекта. Лучше оставить его без изменений.

Еще одно поле, требующее нашего вмешательства, — это поле «Location». Здесь необходимо указать путь к тому месту на жест­ком диске, где будет храниться проект. Путь нельзя ввести непосред­ственно с клавиатуры. Для изменения пути нужно нажать кнопку справа, на которой в качестве названия поставлено многоточие («...»).

Откроется диалог «Select folder», при помощи которого нужно выбрать директорию Просто войдите в нужную директорию и нажмите кнопку «Select» При выборе директории нужно учитывать значение чек-бокса «Create folder ». Если там стоит «галочка», то при выборе в качестве Location каталога «с:\AVR\myprog»,

программа поместит ваш проект в каталог

«с:\AVR\myprog\Prog1», .

Но прежде, чем нажимать кнопку «Next», обратите внимание, что в нижней части окна имеется еще один чек-бокс. Он называется «Show dialog at startup». При выборе этого элемента, диалог создания проекта будет автоматически запускаться каждый раз при запуске программы AVR Studio.

Для перехода к следующему этапу, построения проекта нажмите кнопку «Next ». Содержимое окна построителя изменится. Появятся два больших поля под общим названием «Select debug platform and device» (Выбор отладочной платформы и микроконтроллера). В списке Отладочных платформ («Debug platform») перечислены все отладочные платы, которые поддерживает данная программа.

Мы не будем использовать внешних плат, поэтому выберем пункт «AVR Simulator» (Программный имитатор AVR ). В поле «Device » выби­раем нужный тип микросхемы. В нашем случае это ATtiny 2313. Теперь все настройки закончены. Для завершения процесса нажмите кнопку «Finish». После нажатия этой кнопки программа создает проект и запи­сывает его в выбранную вами директорию.

Сразу после создания новый проект состоит всего из двух файлов:

1. собственно файл проекта Prog1.aps;

2. файл, куда будет помещен текст программы на Ассемблере Prog1.asm

Файл текста программы автоматически открывается в окне 3. Причем он пока абсолютно пустой.

Теперь можно приступать к набору этого текста.

Если речь идет о программе Prog1, то просто наберите текст, приведенный в листинге 4.1. При наборе текста вы можете пользоваться всеми возможностями, какие обычно предоставляет любой современ­ный текстовый редактор.

Встроенный текстовый редактор программы AVR Studio поддержи­вает все необходимые сервисные функции:

• выделение текстовых фрагментов;

• вырезание;

• копирование;

• вставку;

• перетаскивание мышью;

• поиск и замену.

Для управления всеми этими возможностями используется стандарт­ный интерфейс, знакомый по многим текстовым редакторам, в част­ности, по редакто-ру MS Word

Набранный текст про­граммы необходимо записать на диск при помощи команды «Save» меню «File» или при помощи кнопки на панели инструментов.

Кнопка позволяет записать сразу все открытые текстовые файлы.и

поместить их содержимое в любую подходящую директорию, например, в директорию с:\AVR\myprog\.

Таким образом появится целый набор директорий, в каждой из которых помещен свой проект. Причем он содержит не только проекты на Ассемблере, но может содержать и на языке СИ. Любой проект на Ассемблере можно открыть при помощи пун­кта «Open Project» меню «Project».

Подготовка и отладка программы

Процесс подготовки и отладки программы на языке ассемблера включает этапы:

• подготовки исходного текста,

• трансляции,

• компоновки

• отладки.