- •А.В. Шарапов
- •Часть 1. Микроконтроллеры мк51
- •Предисловие
- •1 Принципы построения цифровых устройств управления
- •2 Общая характеристика микроконтроллеров семейства мк51
- •3 Программная модель и система команд мк51 ( лабораторная работа №1)
- •Программная модель микроконтроллера мк51
- •Система команд микроконтроллера
- •Команды микроконтроллера семейства мк51
- •Команды, влияющие на флаги результата
- •Запись программы на языке ассемблера и ее трансляция
- •Загрузка программы в эмулятор и управление его работой
- •Программа работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •4 Таймеры и система прерываний mк51 (лабораторная работа №2)
- •Таймеры/счетчики событий mcs-51
- •Система прерываний mк51
- •Программа работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Машинные коды команд mк51
- •5 Упражнения по решению задач
- •6 Примеры программ обработки данных
- •7 Последовательный порт мк51
- •8 Организация линий портов мк51. Подключение внешних устройств
- •9 Направление развития элементной базы 8-разрядных микроконтроллеров Отличительные признаки современной элементной базы
- •Направления развития 8-разрядных мк
- •Модульный принцип построения
- •Резидентная память мк
- •Таймеры и процессоры событий
- •Сторожевой таймер
- •Контроллеры последовательного ввода/вывода
- •Минимизация потребления энергии в системах с мк
- •10 Микроконтроллеры семейства ат89 фирмы Atmel
- •Микроконтроллер at89c4051
- •Микроконтроллер at89s51
- •11 Примеры вопросов компьютерной контрольной работы
- •Литература
- •Часть 2. Микроконтроллеры avr
- •Предисловие
- •1 Общая характеристика микроконтроллеров avr, программная модель и система команд
- •2 Директивы ассемблера
- •Include — Вложить другой файл
- •Форматы представления чисел
- •3 Программный пакет avrStudio
- •4 Микроконтроллер aTtiny15l(лабораторная работа №3)
- •Таймеры aTtiny15l
- •Энергонезависимая память данных еeprom
- •Аналоговый компаратор
- •Аналого-цифровой преобразователь
- •Программа работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Перечень команд микроконтроллера aTtiny15l
- •5 Микроконтроллер aTmega8 (лабораторная работа № 4)
- •Порты ввода-вывода
- •Регистры таймера т1
- •Режимы работы таймера т1
- •Нормальный режим работы (Normal)
- •Режим сброса таймера при совпадении (стс)
- •Режим быстрой шим (Fast pwm)
- •Режим шим с фазовой коррекцией
- •Режим шим с фазовой и частотной коррекцией
- •Прерывания от таймеров /счетчиков
- •Программа работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •6 Средства разработки программы на языке си, компиляторы и симуляторы
- •7 Язык си для микроконтроллеров
- •Структура программы на языке Си
- •Пункт 4. Объявление переменных
- •8 Загрузка программы в микроконтроллер
- •9 Моделирование работы микроконтроллера avrс помощью симулятораvmlab (лабораторная работа №5)
- •Программа работы
- •Содержание отчета
- •10 Моделирование работы микроконтроллера avr с помощью симулятора proteus vsm
- •11 Измеритель частоты сети
- •Обоснование алгоритма решения задачи
- •Разработка прикладной программы
- •Моделирование работы устройства с помощью vmlab
- •Моделирование работы устройства с помощью симулятора
- •Литература
Микроконтроллер at89c4051
Совместимость с ИС семейства MCS-51.
4 Кбайта перепрограммируемой Flash памяти.
Ресурс: 1000 циклов записи/ стирания.
Напряжение питания от 2,7 В до 6 В.
Полностатический режим работы: от 0 Гц до 24 МГц.
Двухуровневая защита программирования памяти.
Встроенная 128 х 8 бит RAM.
15 программируемых линий I/O.
Два 16-разрядных таймера/ счетчика.
6 источников прерывания.
Программируемый последовательный канал UART.
Выходы с поддержкой прямого управления светодиодными сегментами.
Встроенный аналоговый компаратор.
Экономичные режимы ожидания (Idle) и отключения (Power — down).
Распознавание режима аварийного отключения питания.
Микроконтроллер at89s51
Совместимость с серией MCS-51.
4 КБ флэш-памяти с внутрисхемным программированием (ISP).
Рабочий диапазон питания 4,0…5,5 В
Полностью статическое функционирование: 0 …33 МГц.
Три уровня защиты памяти программ.
Внутреннее ОЗУ размером 1288.
32 программируемые линии ввода-вывода.
Два 16-разрядных таймера-счетчика.
Шесть источников прерываний.
Полнодуплексный канал последовательной связи на UART.
Режимы снижения потребления: холостой ход и экономичный.
Восстановление прерываний при выходе из экономичного режима.
Сторожевой таймер.
Двойной указатель данных.
Флаг выключения питания.
Быстрое время программирования.
Гибкое внутрисхемное программирование.
11 Примеры вопросов компьютерной контрольной работы
1. Определить содержимое аккумулятора после выполнения команд (два шестнадцатеричных символа)
ORG0
MOVСA,@A+PC
CLRC
SUBBA,#100
2. Определить содержимое аккумулятора после выполнения команд (два шестнадцатеричных символа)
MOVB,#27H
MOV A,#100
ADD A,B
DA A
XRLA,#5
3. Определить содержимое регистра DPTR после выполнения команд (четыре шестнадцатеричных символа)
ORG0
MOVB,SP
MOV A,#100
MUL AB
MOV DPH,B
MOVDPL,A
4. Записать третий байт команды CJNE A,#100,$-5
5. Транслировать команду SJMP $+10
6. Записать второй байт команды MOV C,P
7. Оценить время выполнения команд в микросекундах (fк=12 МГц)
MOV A,#64H
DJNZ ACC,$
8. Какое из прерываний будет иметь высший приоритет после выполнения команд
MOV IE,#9FH
MOV IP,#0AH
9. Оценить время (в мкс) выполнения команды MUL AB при fк=4 МГц
Литература
1. Шарапов А.В. Цифровые и микропроцессорные устройства: Учебное пособие. — Томск: ТМЦ ДО, 2003. — 166 с.
2. Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 224 с.
3. Боборыкин А.В., Липовецкий Г.П. и др. Однокристальные микроЭВМ: Справочник. — М.: БИНОМ, 1994. — 400 с.
4. Ремизевич Т.В. Микроконтроллеры для встраиваемых приложений: от общих подходов — к семействам НС05 и НС08 фирмы Motorola /под ред. Кирюхина И.С. — М.: ДОДЭКА, 2000. — 272 с.