- •Кузнецов в.Н., Лисютченков с.Н. Цифровые и микропроцессорные устройства
- •Часть 3
- •220301– Автоматизация технологических процессов и производств
- •Содержание
- •Предисловие
- •Лабораторная работа №1 «Освоение среды разработки vmlab 3.12»
- •1.2 Теоретическое введение
- •1.2.1 Общие сведения
- •1.2.2 Среда разработки vmlab
- •1.2.3 Описание пользовательского интерфейса
- •1.2.4 Команды меню
- •Save All − сохранить все файлы Save As − сохранить файл текущего окна под новым именем
- •1.2.5 Доступные окна
- •1.2.6 Аппаратные компоненты
- •1.2.7 Формат программы на ассемблере
- •1.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •1.3.1 Создание нового проекта
- •1.3.2 Редактирование файла ассемблера
- •1.3.3 Ассемблирование и выполнение программы
- •1.4 Задание на лабораторную работу
- •1.5 Контрольные вопросы
- •1.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №2 «Изучение микроконтроллера aTmega128 и основы программирования»
- •2.2.1 Общие сведения о микроконтроллере aTmega128
- •Регистры ввода/вывода (рвв)
- •Организация памяти
- •Внешние прерывания
- •2.2.9 Директивы транслятора ассемблера
- •2.2.10 Выражения
- •2.2.11 Операнды
- •2.2.12 Функции
- •2.2.13 Операции
- •2.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •2.4 Задание на лабораторную работу
- •Задание для индивидуальной работы
- •2.5 Контрольные вопросы
- •2.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •3.2.2 Адресация в микроконтроллере
- •3.2.3 Команды пересылки данных
- •Mov Rd,Rr(пересылка между рон) – копирует содержимое регистра Rrв регистр Rd. Регистр-источник Rrне изменяется.
- •3.2.4 Команды передачи управления
- •3.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •3.4 Задание на лабораторную работу
- •3.5 Контрольные вопросы
- •3.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №4 «Выполнение арифметических операций»
- •4.2 Теоретическое введение
- •4.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •4.4 Задание на лабораторную работу
- •4.5 Контрольные вопросы
- •4.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №5 «Изучение логических операций»
- •5.2 Теоретическое введение
- •Управление энергопотреблением и режимы сна.
- •5.3 Порядок выполнения лабораторной работы
- •5.4 Задания на лабораторную работу
- •5.5 Контрольные вопросы
- •5.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №6 «Изучение портов ввода/вывода и их программирование»
- •6.2 Теоретическое введение
- •6.2.1 Общие сведения
- •6.2.2 Порты в качестве универсального цифрового ввода-вывода
- •6.2.3 Настройка выводов
- •6.2.4 Неподключенные выводы
- •6.2.5 Альтернативные функции порта
- •6.2.5.1 Альтернативные функции порта a
- •6.2.5.2 Альтернативные функции порта в
- •6.2.5.3 Альтернативные функции порта c
- •6.2.5.4 Альтернативные функции порта d.
- •6.2.5.5 Альтернативные функции порта e
- •6.2.5.6 Альтернативные функции порта f
- •6.2.5.1 Альтернативные функции порта g
- •6.2.6 Описание регистров портов ввода-вывода
- •6.2.7 Обращение к портам ввода/вывода
- •6.3 Порядок выполнения лабораторной работы на симуляторе
- •6.4 Задание на лабораторную работу
- •Задания для индивидуальной работы
- •Контрольные вопросы
- •6.6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №7.
- •7.2.1 Общие сведения о Память
- •7.2.2 Статическое озу памяти данных
- •7.2.3 Организация памяти
- •7.2.4 Запоминающее устройство sram
- •7.2.5 Временная диаграмма доступа к памяти
- •7.3 Память данных на эсппзу
- •7.3.1 Чтение и запись эсппзу
- •7.3.2 Адресные регистры эсппзу
- •Порядок выполнения
- •7.4 Память ввода-вывода
- •Порядок выполнения
- •Порядок выполнения
- •7.5 Задание на лабораторную работу
- •Задание для индивидуальной работы
- •7.6 Контрольные вопросы
- •7.7 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Генерация тактовых импульсов
- •Инициализация усапп
- •8.2.2 Передача данных - Передатчик усапп
- •8.2.3 Прием данных - Приемник усапп
- •Асинхронный прием данных
- •8.2.4 Многопроцессорный режим связи
- •8.2.5 Описание регистров усапп
- •8.2.6 Последовательный периферийный интерфейс - spi
- •8.2.7 Функционирование вывода ss
- •8.2.8 Связь двух мк
- •8.3 Задание на лабораторную работу
- •Задание для индивидуальной работы
- •8.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 «Изучение принципа работы таймеров/счетчиков микроконтроллера»
- •9.2 Теоретическое введение
- •9.2.1 Общие сведения о таймерах/счетчиках
- •9.2.2 Назначение выводов таймеров/счетчиков
- •9.2.5 Выбор источника тактового сигнала
- •9.2.6 Режим таймера
- •9.2.7 Функция захвата (Capture)
- •9.2.8 Функция сравнения (Compare)
- •9.2.9 Режим шим
- •9.2.10 Сторожевой таймер
- •9.2.11 Общие сведения о работе клавиатуры
- •9.2.12 Ввод кода нажатой клавиши
- •9.2.13 Сканирование и идентификация
- •Листинг проектного файла №9
- •На эмуляторе
- •9.4 Задание на лабораторную работу
- •Задания для индивидуальной работы
- •9.5 Контрольные вопросы
- •10.2.2 Функционирование модуля ацп
- •10.2.3 Принцип действия
- •10.2.4 Каналы дифференциального усиления
- •10.2.5 Изменение канала или выбор опорного источника
- •10.2.6 Входные каналы ацп
- •10.2.7 Источник опорного напряжения ацп
- •10.2.8 Повышение точности преобразования
- •10.2.9 Методы компенсации смещения
- •10.2.10 Описание получения результата преобразования
- •10.2.5 Параметры ацп
- •10.2 Порядок выполнения работы на симуляторе
- •На эмуляторе
- •10.3 Задание на лабораторную работу
- •Задания для индивидуальной работы
- •10.4 Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Список литературы
10.2 Порядок выполнения работы на симуляторе
Запустить симулятор VMLAB 3.12.
Создать новый проект с именем “Project10.prj”.
В окно кодов ввести листинг программы №10.
В окно файла проекта ввести листинг проектного файла №10.
Отладить программу командой Project/Build (F9).
Перейти в окно памяти программ через меню View/Program Memory (Alt+Shift+G).
Выполнять программу в пошаговом режиме командой Run/Step into (F7). После выполнения двух команд на панели управления нажать кнопку «0» и продолжать выполнение в пошаговом режиме или в автоматическом пошаговом режиме (Animate code).
В окне осциллографа View/Scope (Alt+Shift+S) пронаблюдать изменение сигнала на выводе PF1.
Просмотреть изменение состояния регистров (Alt+Shift+R), портов ввода-вывода, регистров АЦП, указателя стека SPL и указателя адреса PC (Alt+Shift+I).
Пронаблюдать значение на экране ЖКИ. Самостоятельно выполнить преобразование аналогового значения в двоично-десятичный код и проверить с результатом на экране ЖКИ.
В соответствии с предложенными вариантами выполнить задание (см. таблицу 10.26). Повторить п.п. 2 – 11.
Для сохранения проекта выполнить команду File/Save all.
Для выхода из среды разработки VMLAB 3.12 выполнить команды File/Exit (Alt+F4).
На эмуляторе
Отладить предложенную программу (см. Приложение 3). Получить машинный код программы в файле Project10.hex.
Кабелем подключения соединить эмулятор с разъемом LPT компьютера.
Включить сетевой тумблер на эмуляторе.
Запустить программатор Pony Prog.
Произвести калибровку устройства через меню Установки/Калибровка.
Настроить интерфейс в меню Установки/Настройки.
Выбрать тип МК ATmega128 через Устройство/AVRmicro/ ATmega128.
Стереть содержимое МК через меню Команды/Стереть.
Выбрать через меню Файл/Открыть файл программы (FLASH) оттранслированную программу Project10.hex.
Записать программу через меню Команды/Записать программу (FLASH).
Выйти из Pony Prog (Файл/Выход).
Установить переключатель на измеряемое значение напряжения.
Сбросить МК в начальное состояния клавишей “Сброс”.
Пронаблюдать изменение на экране ЖКИ-модуля.
Повторить пункты 12−14 при другом значении напряжения.
В соответствии с вариантом выполнить самостоятельное задание
10.3 Задание на лабораторную работу
В лабораторной работе студентам необходимо ознакомиться с теоретической частью, разобраться в алгоритме (рис. 10.11) и программе (листинг программы №10 и листинг проектного файла №10), ввести и отладить ее в VMLAB 3.12. В соответствии с вариантом необходимо выполнить задание, приведенное в таблице 10.10.
Таблица 10.10 - Варианты заданий для самостоятельной работы
№ Вар. |
Задание |
1 |
Напряжение на AREF - 4 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 1кГц через РС1. Получить результат на ЖКИ. |
2 |
Напряжение на AREF - 3 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 1,5кГц через РС2. Получить результат на ЖКИ. |
3 |
Напряжение на AREF – 3.5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 2кГц через РС3. Получить результат на ЖКИ. |
4 |
Напряжение на AREF - 5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 2.5кГц через РС5. Получить результат на ЖКИ. |
5 |
Напряжение на AREF – 2.5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 3кГц через РС4. Получить результат на ЖКИ. |
6 |
Напряжение на AREF - 3 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 4кГц через РС2. Получить результат на ЖКИ. |
7 |
Напряжение на AREF - 4 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 5кГц через РС5. Получить результат на ЖКИ. |
8 |
Напряжение на AREF – 2.5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 5,5кГц через РС3. Получить результат на ЖКИ. |
9 |
Напряжение на AREF - 4 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 6кГц через РС0. Получить результат на ЖКИ. |
10 |
Напряжение на AREF - 3 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 7,5кГц через РС4. Получить результат на ЖКИ. |
11 |
Напряжение на AREF – 3.5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 8кГц через РС2. Получить результат на ЖКИ. |
12 |
Напряжение на AREF – 2.5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 9кГц через РС5. Получить результат на ЖКИ. |
13 |
Напряжение на AREF - 5 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 11кГц через РС0. Получить результат на ЖКИ. |
14 |
Напряжение на AREF - 4 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 12кГц через РС2. Получить результат на ЖКИ. |
15 |
Напряжение на AREF – 4.7 В. Оцифровать напряжение с синусоидальным сигналом частотой 13Гц через РС3. Получить результат на ЖКИ. |