Вивчення системи команд і основних принципів програмування мікроконтролерів

Українська державна академія залізничного транспорту

 

Факультет автоматики, телемеханіки та зв'язку

Кафедра "Спеціалізовані комп'ютерні системи"

 

 

Б.Т. Ситнік, В.А. Бриксін, В.С. Михайленко

 

ВИВЧЕННЯ СПОЛУЧЕННЯ МІКРОПРОКОНТРОЛЕРІВ ІЗ ЗОВНІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ НА БАЗІ ЛАБОРАТОРНИХ МАКЕТІВ НА ОСНОВІ МІКРОКОНТРОЛЕРА AVR ATMEGA128

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

По дисципліні

“Контролери і їхнє програмне забезпечення “

 

 

Область - 0502 "Автоматика і керування",

 

напрямок підготовки 0915 "Комп'ютерна інженерія”,

 

спеціальність 091507 "Спеціалізовані комп'ютерні системи";

 

спеціальність 7.092507 "Автоматика і автоматизація на транспорті",

спеціалізація 7.092507.02 "Комп'ютерні інформаційно-керуючі системи"

 

ХАРКІВ 2010

Рекомендовано кафедрою спеціалізованих комп'ютерних систем, протокол № __9__ від __26.05.10___.

Методичні вказівки з дисципліни “ Контролери та їх програмне забезпечення“ для студентів очної й заочної форм навчання спеціальності "Спеціалізовані комп'ютерні системи " / Розр. проф., канд. техн. наук Б.Т.Ситнік, асистент Бриксін В.А., аспірант В.С.Михайленко: - Харків: Укрдазт, 2007. - 105 с.

Рецензент: В.С.Коновалов, проф., канд. техн. наук

 

У цей час мікроконтролери приймають все більше поширення в комп’ютерно-інтегрованих системах керування складними технічними об'єктами. Однак, інформації із практичних питань навчання програмуванню мікроконтролерів і побудові пристроїв на їхній основі буває не досить для самостійної розробки закінчених проектів.

У методичних вказівках розглянуті архітектура, апаратні й програмні засоби розповсюджених, функціональних і порівняно недорогих мікроконтролерів фірми ATMEL сімейства AVR MEGA, на прикладі моделі AVR АТMEGA 128. Аналіз методики програмування роботи різних пристроїв в інтегрованому середовищі розробки Code Vision AVR C дозволив об'єднати теоретичні поняття й практичні рекомендації в процесі навчання розробки мікроконтролерних систем керування.

У курсі лабораторних робіт використається лабораторний макет, що дозволяє створювати закінчені мікроконтролерні системи керування. У курсі розглядається реалізація шести різних лабораторних робіт, що представляють собою типові завдання, які ставляться перед розроблювачем мікроконтролерних систем: керування блоком світлодіодної індикації, зчитування даних із клавіатури, вивід інформації на цифровий індикатор, сполучення мікроконтролера з ПЕОМ по послідовному інтерфейсі RS232C, завдання апаратно-незалежних тимчасових інтервалів, підключення аналогових датчиків. У додатках наведені довідкові дані про розташування виводів мікроконтролера AVR АТMEGA 128 і системи команд мікроконтролерів фірми АVR.

 

 

ЗМІСТ

 

 

ВСТУП
	ВИВЧЕННЯ СИСТЕМИ КОМАНД І ОСНОВНИХ ПРИНЦИПІВ ПРОГРАМУВАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ НА ПРИКЛАДІ КЕРУВАННЯ БЛОКОМ СВІТЛОДІОДІВ………...……
	1.1 Вказівки по організації самостійної роботи……………….....
	1.2 Опис лабораторної установки…………………………………....
	1.3 Порядок проведення роботи й вказівки по її виконанню…...
	1.4 Зміст звіту……………………………………………………...
	1.5 Контрольні питання й завдання………………………....
	ВИВЧЕННЯ РЕЖИМУ ПРОГРАМНОГО ОПИТУВАННЯ КЛАВІАТУРИ.………………………… ……………….......
	2.1 Вказівки по організації самостійної роботи……………….....
	2.2 Опис лабораторної установки…………………………………....
	2.3 Порядок проведення роботи й вказівки по її виконанню…...
	2.4 Зміст звіту…………………………………………………
	2.5 Контрольні питання й завдання……………………………………....
	ВИВЧЕННЯ ПРИНЦИПІВ ПРОГРАМНОГО КЕРУВАННЯ ЗОВНІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ НА ПРИКЛАДІ ВИВОДУ ІНФОРМАЦІЇ НА ЦИФРОВИЙ ІНДИКАТОР.……………………......
	3.1 Вказівки по організації самостійної роботи………………
	3.2 Опис лабораторної установки…………………………………....
	3.3 Порядок проведення роботи й вказівки по її виконанню…...
	3.4 Зміст звіту……………………………………………………...
	3.5 Контрольні питання й завдання……………………………....
	ВИВЧЕННЯ ПРИНЦИПІВ ОБРОБКИ ПЕРЕРИВАНЬ НА ПРИКЛАДІ КЕРУВАННЯ ВБУДОВАНИМИ У МІКРОКОНТРОЛЕР ТАЙМЕРАМИ-ЛІЧИЛЬНИКАМИ...……….......
	4.1 Вказівки по організації самостійної роботи………………
	4.2 Опис лабораторної установки…………………………………....
	4.3 Порядок проведення роботи й вказівки по її виконанню…...
	4.4 Зміст звіту……………………………………………………...
	4.5 Контрольні питання й завдання…………………………....
	ВИВЧЕННЯ ПРИНЦИПІВ ОРГАНІЗАЦІЇ ОБМІНУ ДАНИМИ ПО ПОСЛІДОВНОМУ ІНТЕРФЕЙСУ RS-232C МІЖ МІКРОКОНТРОЛЕРОМ AVR АТMEGA128 І ПЕОМ...…......
	5.1 Вказівки по організації самостійної роботи………………
	5.2 Опис лабораторної установки…………………………………....
	5.3 Порядок проведення роботи й вказівки по її виконанню………...
	5.4 Зміст звіту……………………………………………………...
	5.5 Контрольні питання й завдання………………………....
	ВИВЧЕННЯ ПРИНЦИПІВ РОБОТИ ІЗ ВБУДОВАНИМ У МІКРОКОНТРОЛЕР АНАЛОГО-ЦИФРОВИМ ПЕРЕТВОРЮВАЧЕМ НА ПРИКЛАДІ ВИМІРУ ТЕМПЕРАТУРИ ЗА ДОПОМОГОЮ АНАЛОГОВОГО ТЕРМОДАТЧИКА……………………
	6.1 Вказівки по організації самостійної роботи………………
	6.2 Опис лабораторної установки…………………………………....
	6.3 Порядок проведення роботи й вказівки по її виконанню………...
	6.4 Зміст звіту……………………………………………………...
	6.5 Контрольні питання й завдання……………………………....
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
ДОДАТОК 1. РОЗТАШУВАННЯ ВИВОДІВ МІКРОКОНТРОЛЕРА AVR АТMEGA 128………………………………………………
ДОДАТОК 2. СИСТЕМА КОМАНД МІКРОКОНТРОЛЕРІВ AVR……………………………………………………………...

 

 

ВСТУП

 

Лабораторний практикум за курсом “Контролери та їх програмне забезпечення“ призначений для моделювання керуючих контролерів на прикладі моделі AVR АТMEGA 128 для цифрових информаційно - керуючих комп’ютерно - інтегрованих транспортних систем за допомогою середовища програмування Code Vision AVR і надання допомоги студентам у засвоєнні й закріпленні знань за курсом, придбання практичних навичок у процесі самостійного рішення ряду завдань, у яких використовується мікропроцесорна техніка або проектуються компоненти систем керування.

Виконання лабораторних робіт передбачає наявність у студента знань за курсами: «Основи програмування», «Цифрова схемотехніка», «Мікропроцесорна техніка». Дисципліна “Контролери та їх програмне забезпечення“ є логічним продовженням останніх і основою для дисциплін, пов'язаних із застосуванням мікропроцесорної техніки в сучасній апаратурі систем автоматики на залізничному транспорті, спрямованих на вивчення способів реєстрації зовнішніх сигналів у мікроконтролерах, їх нормалізації, цифрової обробки, аналізу й формування динамічних і логічних законів управління виконавчими пристроями керованих об'єктів.

Підготовка до лабораторних робіт, у результаті якої проводиться складання попередніх варіантів програмних лістингів, є одним з основних етапів самостійної роботи студентів під керівництвом викладача.

Перед початком виконання практичної частини лабораторної роботи проводиться експрес-контроль знань, необхідних для виконання роботи.

Студенти допускаються до робочих місць для виконання практичної частини лабораторної роботи за умови успішного проходження експрес-тестування й наявності лістингів програм для дослідження.

Курс лабораторних робіт з вивчення сполучення мікропроцесорних систем із зовнішніми пристроями поставлений на базі застосування багатофункціональних лабораторних макетів на основі мікроконтролера AVR ATMEGA128 з використанням ПЕОМ типу IBM PC/АТ з відповідним програмним забезпеченням у якості програматора. Мікроконтролери AVR сімейства MEGA - це універсальні 8-ми розрядні високопродуктивні мікроконтролери, засновані на RISC ядрі, і призначені для рішення широкого спектра завдань для вбудованих систем керування.

Опис лабораторної роботи включає короткі теоретичні відомості, необхідні для успішного виконання завдання, опис програмно-апаратного забезпечення перелік розрахункових і експериментальних завдань, методику виконання експериментальної частини роботи, контрольні питання й завдання.

 

 

ВИВЧЕННЯ СИСТЕМИ КОМАНД І ОСНОВНИХ ПРИНЦИПІВ ПРОГРАМУВАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ