106

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

ПО ДИСЦИПЛИНАМ

“МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В БЫТОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТАХ”,

“ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА

В ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТАХ”,

“СОПРЯЖЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ”,

“ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРОВ В БИОМЕДИЦИНСКОЙ АППАРАТУРЕ”

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВСЕХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

УТВЕРЖДЕНО

Кафедрой БМЭ.

Протокол № 11 от 29.06.2005

ХАРЬКОВ 2005

Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам “Микроконтроллеры в бытовых электронных аппаратах”, “Вычислительные и микропроцессорные средства в электронных аппаратах”, “Сопряжение микропроцессорных систем с внешними устройствами”, “Применение микропроцессоров в биомедицинской аппаратуре” для студентов всех специальностей / Составители Аврунин О.Г., Крук О.Я., Семенец В.В. – ХНУРЭ, 2005. – 105 с.

Составители: О.Г. Аврунин

О.Я. Крук

В.В. Семенец

В настоящее время микроконтроллеры принимают все большее распространение в системах управления техническими объектами. Однако, информации по практическим вопросам обучения программированию микроконтроллеров и построению устройств на их основе бывает не достаточно для самостоятельной разработки законченных проектов.

В методических указаниях рассмотрены архитектура, аппаратные и программные средства распространенных, функциональных и сравнительно недорогих микроконтроллеров фирмы ATMEL семейства AVR MEGA, на примере модели AVR АТMEGA 128. Анализ методики программирования работы различных устройств в интегрированной среде разработки Code Vision AVR C позволил объединить теоретические понятия и практические рекомендации в процессе обучения разработке микроконтроллерных систем управления.

В курсе лабораторных работ используется оригинальный сертифицированный лабораторный макет (Заявка № а 200505408 від 06.06.2005 на патент України. – Лабораторний стенд щодо практичного освоєння мікропроцесорних систем управління / Автори: Крук О.Я., Аврунін О.Г., Семенець В.В.), в состав которого входит широкий спектр периферийного оборудования и позволяющий создавать на его основе законченные микроконтроллерные системы управления. В курсе рассматривается реализация шести различных лабораторных работ, представляющих собой типичные задачи, которые ставятся перед разработчиком микроконтроллерных систем: управление блоком светодиодной индикации, считывание данных с клавиатуры, вывод информации на цифровой индикатор, сопряжение микроконтроллера с ПЭВМ по последовательному интерфейсу RS232C, задание аппаратно-независимых временных интервалов, подключение аналоговых датчиков. В приложениях приведены справочные данные о расположении выводов микроконтроллера AVR АТMEGA 128 и системе команд микроконтроллеров фирмы АVR.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ		5
1	ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ КОМАНД И ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ НА ПРИМЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ СВЕТОДИОДОВ……….…………………...	6
	1.1 Указания по организации самостоятельной работы………………...	6
	1.2 Описание лабораторной установки…………………………………..	23
	1.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению……….	33
	1.4 Содержание отчета…………………………………………………….	37
	1.5 Контрольные вопросы и задания……………………………………..	37
2	ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМА ПРОГРАММНОГО ОПРОСА КЛАВИАТУРЫ.…………………………………………………………...	38
	2.1 Указания по организации самостоятельной работы………………...	38
	2.2 Описание лабораторной установки…………………………………..	41
	2.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению……….	43
	2.4 Содержание отчета……………………………………………………	48
	2.5 Контрольные вопросы и задания……………………………………..	48
3	ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ НА ПРИМЕРЕ ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ НА ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР.……………………..	49
	3.1 Указания по организации самостоятельной работы………………	49
	3.2 Описание лабораторной установки…………………………………..	52
	3.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению……….	53
	3.4 Содержание отчета…………………………………………………….	58
	3.5 Контрольные вопросы и задания……………………………………..	58
4	ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОБРАБОТКИ ПРЕРЫВАНИЙ НА ПРИМЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ВСТРОЕННЫМИ В МИКРОКОНТРОЛЛЕР ТАЙМЕРАМИ–СЧЕТЧИКАМИ…………...	59
	4.1 Указания по организации самостоятельной работы………………	59
	4.2 Описание лабораторной установки…………………………………..	70
	4.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению……….	70
	4.4 Содержание отчета…………………………………………………….	74
	4.5 Контрольные вопросы и задания……………………………………..	74
5	ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ ОБМЕНА ДАННЫМИ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМУ ИНТЕРФЕЙСУ RS-232C МЕЖДУ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОМ AVR АТMEGA128 И ПЭВМ……………..	75
	5.1 Указания по организации самостоятельной работы………………	75
	5.2 Описание лабораторной установки…………………………………..	80
	5.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению……….	81
	5.4 Содержание отчета…………………………………………………….	85
	5.5 Контрольные вопросы и задания……………………………………..	85
6	ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ СО ВСТРОЕННЫМ В МИКРОКОНТРОЛЛЕР АНАЛОГО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВА-ТЕЛЕМ НА ПРИМЕРЕ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ПОМОЩЬЮ АНАЛОГОВОГО ТЕРМОДАТЧИКА……………………	86
	6.1 Указания по организации самостоятельной работы………………	86
	6.2 Описание лабораторной установки…………………………………..	89
	6.3 Порядок проведения работы и указания по ее выполнению……….	90
	6.4 Содержание отчета…………………………………………………….	95
	6.5 Контрольные вопросы и задания……………………………………..	95
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА		96
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РАСПОЛОЖЕНИЕ ВЫВОДОВ МИКРОКОНТРОЛ-ЛЕРА AVR АТMEGA 128……………………………………………………		97
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR…………………………………………………………………………….		98