Лабораторна робота № 3 «дослідження портів введення/виведення однокристальних мікроконтролерів»

 

1.                 Мета роботи:

• вивчення роботи портів ATMega16;

• ознайомлення з методами виведення і введення статичних та імпульсних цифрових сигналів;

• засвоєння алгоритмів виведення/введення;

• розробка тестового проекту;

• відпрацювання програм симулятивним методом у середовищі AVR Studio;

 

2.                 Програма роботи:

2.1             Ознайомитися з роботою портів мікроконтролера ATMega16. Ознайомитися з регістрами процесора, що дозволяють працювати з портами мікроконтролера;

2.2             Вивчити особливості виведення та введення статичних та імпульсних цифрових сигналів;

2.3             З використанням мови асемблеру створити пробний проект з наступними фрагментами:

2.3.1      Виведення статичних цифрових сигналів;

2.3.2      Введення статичних цифрових сигналів;

2.3.3      Введення цифрових сигналів, що формуються контактною парою (з врахуванням тремтіння контактів);

2.4             Провести компіляцію та вилучити виявлені помилки;

2.5            Провести покрокове відпрацювати програми з використанням програмного симулятора AVR Studio;

2.6             Зробити висновки по роботі.

 

3.                 Завдання до лабораторної роботи

         З використанням мови асемблеру необхідно розробити програму мікроконтролера, у відповідності з п.2.3 лабораторної роботи. У таблиці 1 розташовані вихідні дані, що відносяться до виведення (пп.. 2.3.1, 2.3.2) та введення (пп..2.3.3, 2.3.4) цифрових сигналів.

Таблиця  3.1

№	П.2.3.1		П.2.3.2	П.2.3.3
	Порт	Порт РС	Порт	Порт	Ттр [мс]
1	РA4	0b01011100	РB1	PB4	2
2	РA5	0xFF	PB3	РB1	3
3	РA6	0b11100011	PB4	PB3	1
4	РA7	0b01010101	РB1	PB4	4
5	РA4	0	PB3	РB1	5
6	РA5	0b11001100	PB4	PB3	6
7	РA6	0b00000001	РB1	PB4	8
8	РA7	8	PB3	РB1	7
9	РA4	0b10100000	PB4	PB3	9
10	РA5	10	РB1	PB4	4
11	РA6	0b01010000	PB3	PB3	5
12	РA7	0b00000001	PB4	PB1	2

        Ттр – час тремтіння контактів.

4.                 Зміст звіту

  Титульний листок із назвою роботи та переліком виконавців.

  Текст програми.

  Висновки.

 

 

5.                 Контрольні запитання

        Як проводиться ініціалізація ліній портів для роботи у якості приймачів та передатчиків?.

        Визначте основні типи цифрових сигналів.

        Які особливості виведення статичних цифрових сигналів у мікроконтролері ATMega16?

        Дайте приклади виведення по одній лінії, та  по всьому порту.

        Які особливості введення статичних цифрових сигналів у мікроконтролері ATMega16?

        Дайте приклади введення по одній лінії, та  по всьому порту.

        Які особливості введення цифрових сигналів, що формуються контактною парою?

 

6.                 Теоретичні відомості

6.1             Порти введення/виведення

Мікроконтролер ATMega16 має 4 восьмибітові порти введення/виведення (A, B, C, D). Кожна лінія портів може бути використана незалежно як для прийому, так і передачі цифрових сигналів.

Вхідні буфери портів побудовані за схемою тригера Шмітта. Для ліній, що мають конфігурацію вхідних, можливе підключення внутрішнього резистора опором 35…120 кОм між входом та шиною живлення .

Вихідні драйвери портів забезпечують однакові значення максимального струму навантаження для обох значень рівня вихідної напруги (I_OL=I_OH=40мА).

У мікроконтролері реалізовано алгоритм роботи з портами «читання/модифікація/запис», що дозволяє виконувати ряд операцій пов’язаних з виводом (команди SBI, CBI) безпосередньо на регістрах керування.

Більшість ліній портів, окрім безпосередніх функцій введення\виведення цифрових сигналів, мають також альтернативні функції. Лінії портів використовуються в альтернативному режимі у випадках застосування відповідних вбудованих контролерних ресурсів, наприклад таких як TWI, ADC, UART.