Порядок выполнения работы. Исследование устройств ввода-вывода дискретных сигналов в микропроцессорных системах на базе

ИССЛЕДОВАНИЕ устройств ввода-вывода дискретных сигналов В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ НА БАЗЕ

МИКроконтроллера dsPIC33fj32mc204

Цель работы

1 Изучить структуру и особенности работы портов микроконтроллера dsPIC33fj32mc204 (далее – МК).

2 Изучить особенности программирования ввода-вывода дискретных сигналов на языке программирования СИ.

3 Составить программу ввода и вывода дискретных сигналов по заданному алгоритму, записать в память программ и выполнить прошивку МК.

4 Исследовать работу дискретных входов и выходов.

Подготовка к выполнению работы

1 Изучить структуру и особенности работы портов МК.

2 Изучить схему подключения входных и выходных дискретных сигналов к МК (рисунок 24).

3 Изучить схемы алгоритмов и программы на языке программирования Си приведенные в методических указаниях к данной лабораторной работе. (приложение А и Б).

4 Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1 Дайте определение дискретного сигнала.

2 Приведите пример устройства либо механизма, выходной, сигнал которого является дискретным.

3 Приведите пример устройства либо механизма, управление которым осуществляется дискретным сигналом.

4 Дайте краткое описание структуры линии порта, объединенной с выводами периферийных функций.

Приборы, оборудование и документация

1 Учебный стенд НТЦ – 31.000.

2 Персональный компьютер.

3 Методические указания к лабораторной работе.

4 MPLAB IDE. Руководство пользователя.

Порядок выполнения работы

1 Проверка подготовки учащихся к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.

2 Произвести внешний осмотр учебного стенда и персонального компьютера (ПК) и убедиться визуально в отсутствии каких-либо повреждений и дефектов.

3 Подключить стенд к сети. Включить тумблер «Сеть» на задней панели стенда.

4 С помощью кабеля USB AM-BM через гнездо «USB» на задней панели стенда подключить стенд к USB – порту ПК.

5 Включить ПК и запустить MPLAB IDE.

6 Выполнить следующие задания.

Задание 1:

1.1 Изучить программу для учебного стенда, позволяющую отображать на VD1 состояние SA1 и на VD2 состояние SA2 (приложение А).

1.2 Выполните пункты 2.1 … 2.7 руководства пользователя MPLAB IDE.

1.3 С помощью пункта меню «File → Import» (рисунок 1) открыть файл прошивки «LR5_1.hex» (рисунок 2). В каталоге файлов программ выбрать LR5_1.

Рисунок 1 – Открытие файла программы

Рисунок 2 – Выбор файла программы для выполнения задания (LR5_1)

1.4 С помощью пункта меню «Programmer → Select Programmer» выбрать программатор PICkit2 (рисунок 3).

Рисунок 3 – Выбор программатора PICkit2

1.5 Запрограммировать МК программой, используя пункт меню «Programmer → Program» (рисунок 4).

Результат программирования отобразится в окне сообщений, и в случае успешного программирования (сообщение – … PICkit2 Ready) необходимо перевести МК в рабочий режим с помощью пункта меню «Programmer → Release from Reset» (рисунок 4).

Рисунок 4 – Программирование МК

1.6 После получения сообщения, указанного на рисунке 5, МК запрограммирован.

1.7 Проверить влияние положения датчиков дискретных сигналов на дискретные светодиодные индикаторы

Рисунок 5 – Сообщение о результатах прошивки микроконтроллера

Задание 2:

2.1 Изучить программу для учебного стенда, которая реализует следующее условие: если SA1 = 1 и SA2 = 0 то VD1 = 0 и VD2 = 0, если SA1 = 0 и SA2 = 1, то VD1=1, VD2 = 1, если SA1 = SA2, то VD1=0, VD2 = 1 (приложение Б).

2.2 Создать проект LR5_2.

2.3 Запустите MPLAB IDE. Выберите пункт меню Project → Project Wizard… (рисунок 6).

Рисунок 6 – Мастер создания проекта

2.4 В приветственном окне мастера создания проекта нажмите кнопку Далее (рисунок 7).

Рисунок 7 – Приветственное окно мастера MPLAB

2.5 В окне выбора микроконтроллера установите dsPIC33fj32mc204 (рисунок 8).

Рисунок 8 – Окно выбора микроконтроллера

2.6 В окне выбора языка программирования установите в качестве инструмента программирования (Active Toolsuite) Microchip C30 Toolsuite, и выберите требуемый язык программирования (Toolsuite content) – С (рисунок 9).

Рисунок 9 – Окно выбора языка программирования

2.7 В окне выбора каталога проекта укажите путь к каталогу, в котором будут сохранены файлы проекта.

Кликнете кнопку Browse. В открывшемся окне выберите желательное расположение и создайте папку для проекта. Зайдите в папку и в поле «Имя файла» введите имя файла проекта (рисунок 10).

Примечание – Путь к файлу проекта и имя файла не должны содержать кириллических символов и пробелов.

Рисунок 10 – Выбор каталога для сохранения проекта

2.8 В окне добавления файлов (рисунок 11) в проект следует добавить файл с необходимыми заголовками:

Programm_Files(x86)\Microchip\MPLABC30\suppot\dsPIC33F\gld\p33FJ32MC204.gld.

Рисунок 11 – Окно добавления файлов с исходным кодом программы микроконтроллера

Файл появится в папке Linker Script Инспектора проекта (рисунок 12).

Рисунок 12– Инспектор проекта

После нажатия кнопки Далее появится окно с суммарной информацией по проекту (рисунок 13 ).

Рисунок 13 – Суммарная информация по проекту

2.9 Рабочее пространство будет иметь вид (рисунок 14).

Рисунок 14 – Рабочее пространство проекта

После создания проекта в него необходимо добавить файл с исходным кодом программы прошивки для этого кликнете кнопку New на панели инструментов и в появившемся редакторе исходных текстов наберите исходный код программы или скопируйте (рисунок.15).

Рисунок 15 – Рабочее пространство проекта

2.10 Выполните команду меню File → Save As…

Примечание – Обратите внимание, что в окне сохранения файла исходного текста открывается папка MPLAB/support/dsPIC33F/gld, а файл с исходным текстом необходимо сохранить в папке, в которой сохраняли файл проекта.

Сохраните файл с тем же именем, которое дали проекту, добавив расширение.c (англ. «с» [си]) (рисунок 16).

Рисунок 16 – Сохранение исходного кода

Кликнете правой кнопкой мыши в окне редактора исходного кода и выберите пункт Add to Project (рисунок 17).

Рисунок 17 – Добавление файла в проект

После описанных действий Инспектор проектов должен иметь вид (рисунок 18).

Рисунок 18 – Инспектор проекта

2.11 Выполните компиляцию, реализовав команду меню Project → Build All или выполните команду Ctrl+F10 с помощью клавиатуры. Компилятор выводит отчет о компиляции в окне Output. В случае успешной компиляции в конце получите сообщение BUILD SUCCEEDED (рисунок 19).

Рисунок 19 – Отчет о компиляции

2.12 Прошивка микроконтроллера.

2.12.1 После успешной компиляции подключить стенд, выполнить команду меню Programmer → Select Programmer → PICkit 2 (рисунок 20).

Рисунок 20 – Выбор программатора

2.12.2 Запрограммировать стенд (прошить микроконтроллер) выполнив команду Programmer → Program (рисунок21).

Рисунок 21 – Программирование стенда

2.12.3 Результат программирования отобразится в окне сообщений, и в случае успешного программирования (сообщение – … PICkit2 Ready – рисунок 22). Затем необходимо перевести МК в рабочий режим с помощью пункта меню «Programmer → Release from Reset» (рисунок 4). В окне Output выводится отчет программатора.