6. Лабораторный практикум
Лабораторный практикум состоит из пяти лабораторных работ и предназначен для практического закрепления у студентов навыков программирования на языке ассемблера для микроконтроллеров семейства AVR, а также применения микроконтроллеров в системах автоматизации производственных процессов.
6.1 Лабораторный стенд
Лабораторный стенд реализован на базе микроконтроллера ATmega8515, который отличается от подробно рассмотренного в разделе 2 микроконтроллера AT90S2313 наличием двух дополнительных восьмиразрядных портов ввода/вывода А и С и аппаратного синхронного интерфейса SPI.. Соответственно таблица 1 приложения 2 должна быть дополнена описанием дополнительных регистров, которое приведено ниже
Таблица 6.1 Пространство ввода/вывода ATmega8515 (дополнение).
-
0x1B (0x3B)
PORTА
Регистр данных порта А
0x1A (0x3A)
DDRА
Регистр направления данных порта А
0x19 (0x39)
PINА
Выводы порта А
0x15 (0x35)
PORTС
Регистр данных порта С
0x14 (0x34)
DDRС
Регистр направления данных порта С
0x13 (0x34)
PINС
Выводы порта С
Использование аппаратного SPI, при принятом способе программирования Flash-памяти, вызывает затруднения, так для программирования и работы SPI используются одни и те же выводы микроконтроллера.
Структурная схема лабораторного стенда приведена на рисунке 6.1. Стенд включает в себя: IBM-совместимый компьютер, лабораторный макет, программатор типа Altera ByteBlaster, кабель интерфейса RS232, выносной нестабилизированный источник постоянного тока напряжением 7 – 9 В (на схеме не показан).
Рисунок 6.1 Структурная схема лабораторного стенда.
На компьютере должно быть установлено следующее программное обеспечение: интегрированная среда разработки AVR Studio 3.2, ПО программатора avreal.exe, терминальная программа для последовательного порта ввода/вывода COM1(COM2).
Лабораторный макет включает в себя микроконтроллер mega8515, два модуля светодиодных индикаторов (In1,In2) по восемь светодиодов каждый, модуль согласования уровней последовательного интерфейса RS232/SCI, два переключателя для генерации внешних прерываний, стабилизатор напряжения 5В (на рисунке 6.1 не показан) и наборное поле для установки дополнительных электронных компонентов. Принципиальная схема лабораторного макета приведена в приложении 3.
6.2 Задания на выполнение лабораторных работ Лабораторная работа 1
Изучение лабораторного стенда
Цель работы: Изучить на практике программное и аппаратное и программное обеспечение лабораторного стенда.
Задание: По указанию преподавателя в оболочке AVR Studio создать проект, набрать фрагмент исходного кода и откомпилировать его. В режиме отладчика (Debug) просмотреть ход выполнения программы содержимое регистров и ячеек памяти изменяемых в ходе выполнения программы. Подставить в командный файл программатора имя файлы программы с исполняемым кодом и запрограммировать Flash память микроконтроллера. Оценить выполнение программы микроконтроллером.