1.5 Контрольные вопросы и задания
Поясните основные особенности архитектуры микроконтроллера AVR ATMEGA 128.
Поясните принципы распределения адресных пространств памяти, регистров общего назначения и портов ввода/вывода в микроконтроллере AVR ATMEGA 128.
Каково назначение отдельных битов регистра состояния SREG ?
Поясните реализацию в микроконтроллере AVR ATMEGA 128 Гарвардской архитектуры и принципа конвейерной обработки команд.
Каким образом реализуется вызов операторов языка Assembler из С – программы ? Приведите примеры.
Дайте характеристику основным командам микроконтроллера AVR ATMEGA 128 при обращении к памяти и портам ввода/вывода.
2 Изучение режима программного опроса клавиатуры
Цель работы: изучить принципы функционирования и подключения к микроконтроллеру матричной клавиатуры 3*4 лабораторного макета, разработать алгоритм и программу для реализации режима опроса клавиатуры без использования прерываний.
2.1 Указания по организации самостоятельной работы
Перед работой необходимо проработать теоретический материал по литературе [1,2] и конспект лекций, ознакомиться со структурной схемой и принципами функционирования клавиатуры лабораторного макета, возможностями реализации режима программного опроса клавиатуры лабораторного макета на базе микроконтроллера AVR АТMEGA128. При подготовке к лабораторной работе необходимо составить предварительные варианты листингов программ, указываемых в пунктах практического выполнения работы.
2.1.1. Принципы анализа нажатия стандартных кнопок с помощью микроконтроллера avr mega128.
Параллельные входы микроконтроллеров часто используются для подключения различных коммутационных элементов: переключателей, кнопок, контактных блоков, которые служат для управления внешними устройствами. В простейшем случае кнопка подключается одним выводом к общему проводу, а другим – ко входной линии порта ввода/вывода, работающего в режиме ввода данных, и через резистор (сопротивлением порядка 10 кОм) с положительным полюсом источника электропитания (см. рисунок 2.1). При разомкнутых контактах кнопки на входной линии микроконтроллера установится уровень “логической единицы”, при замкнутых – “логического нуля”.
Рисунок 2.1 – Принципиальная схема подключения кнопки
к микроконтроллеру
Принцип проверки состояния нажатия клавиши заключается в периодическом программном опросе входной линии, к которой подключен один из выводов клавиши, и анализе значения соответствующего бита. Рассмотрим фрагмент ассемблерного кода процедуры контроля состояния нажатия кнопки, подключенной к 6-й линии порта ввода/вывода F (адрес регистра ввода 0) согласно схеме на рисунке 2.1:
ldi R16,0b01000000 Загрузить константу для маскирования в R16;
lbl: метка перехода для повторения опроса;
in R17,0 считать данные из регистра ввода порта F;
and R17,R16 обнулить все биты регистра R17, кроме 6-го.
cpi R17,0 сравнить значение в регистре R17 с нулем.
brne lbl если клавиша не нажата – то выполнить переход для повторения опроса, иначе – выполнять дальнейшие действия.