Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих (2007) (1264222), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Для этого биты управления устанавливают в состояния: АРЕ)х! = 1, АОВС = О, АРРК = О, АР1Е = = 1. Далее контроллер переводится в режим холостого хода, при этом запускается АЦП. После выполнения преобразования формируется запрос прерывания, контроллер выходит из режима холостого хода н выполняет прерывающую программу. 7.2. АНАЛОГОВЫЙ КОМНАРАТОР Аналоговый компаратор входит в состав периферийных устройств практически всех микроконтроллеров АЧК. На рис.
7.2 приведена структурная схема аналогового компаратора микроконтроллера АТ9088535. Аналоговый компаратор содержит собственно компаратор, на входы которого поступают два аналоговых сигнала — АПз)0 н АПх)1, 8-разрядный регистр управления и состояния АСВК (табл. 7.3) и элементы управления.
Компаратор имеет два входа: положительный (+) и отрицательный ( — ). Выходной сигнал компаратора АСО принимает значение 1, если напряжение на входе + больше напряжения на входе —. 7.2. Аналоговый компаратор г!7 216 7. Устройства для обработки аналоговых сигналов ЧСС Зпр А)ЧА СОМР АС1 АС1С Рис. 7.2. Структурная схема аналогового компаратора Таблица 7З. Формат регистра АСЯК № РезРядв 7 б 5 4 3 2 ! 0 Имя АСР— АСО АС! АС1Е АС1С АС!5! АС150 Таблица 7.4. Выбор типа При определенном изменении сигнала АСО, обусловленном состоянием разрядов АС1$1, АСБО АС!51 АС(50 Изменение АСО регистра АСБК (табл. 7.4), в регист- О О Любое ре АСЯК формируется сигнал АС1 = = 1 и при разрешении прерывания АС1Е = 1 вырабатывается запрос 1 О 1/О прерывания А1чА СОМР.
При пере- 1 1 О!! ходе к прерывающей программе бит АС! в регистре АСБК аппаратно сбрасывается в нулевое состояние. Программно этот бит можно сбросить в 0 путем установки 1 в этот разряд. При установке разряда АС1С в состояние 1 АСО может быть использован в качестве сигнала захвата для таймера Т1. При установке АСР в 1 отключается питание компаратора, что ведет к уменьшению тока потребления микроконтроллера. Практическая часть Задание 1. Подготовить программу для исследования работы аналого-цифрового преобразователя в одиночном режиме. Загрузить программу в память микроконтроллера при выбранной частоте тактовых сигналов 3,69 МГц. С помощью 10-проводного шлей- Программа 7.1 ;Тестовая программа 7.1 работы АЦП в одиночном режиме с )просмотром 10-разрядного выходного кода нв индикаторах )порта РС при нажатии кнопки ВХ2.
!соединения: БИ2-902, 10-проводным плейФом Рс-ьео, средняя уточка потенциометра - РАО, остальные выводы потенциометрв ус выводами 9,10 (СНР и Что) разъема порта **********************************я********************** ;Файл определений АТ9058535 !временный регистр ;регистр индикации .1пс1пбе "8535с(ет.зпс" .«(ет тепр = с16 . с(ет сед 1ес( = с19 .отд ЗО ггпр зпзт .огд 8001 тзпр 1псет .отд ЗООЕ сзпр ас(с зпзту Сепр,1ом(ВАМЕНО) зрь,тепр лепр,п1дп(ВАМЕНО) ЕРН, Сепр тепр Оово,тепр РОВтС, тепр сепр,охгв ООВО,тепр 1с(з ;установка у указателя стека оцс 1С1 на последнюю ячейку ОЭУ )порт РС на вывод опт вес оцт опе 1с(1 ;инициализация 2-го вывода порта РО на ввод опт фа соединить разъем порта РС с выводами светодиодов 1.ЕРО— 1.ЕР7 для наблюдения результатов и кнопку В%2 — с выводом порта РР2 для управления выводом.
Вывод АКР соединить с выводом ОХР„АЧСС вЂ” с ЧСС. Опорное напряжение Г7дхег должно находиться в пределах 17ом(з...ЬАчсс. При установленной перемычке АКЕР опорное напряжение для АЦП можно регулировать на вкладке Воагау в окне БТК500 АЧК Б(ц(110 4. На вход порта РАО подать напряжение с выхода потенциометра.
Напряжение входного сигнала может изменяться от Ьсмг) до 17Ачсс. После пуска программы с помощью кнопки о%2 можно поочередно просмотреть байты результата и сделать оценку показаний АЦП. 219 218 7. Устройства дгл обработки аналоговых сигналов 7.2 Аналоговый компаратор ;разрешение прерываний ;пуск преобразования ;цикл ожидания прерываний ;Обработка прерывания от АЦП або: 1п т18,АРСЬ ;считывание АРСЬсАРСН 1п г17,АРСН гетт ,"Обработка внешнего прерывания от кнопки для просмотра ;результатов. Вывод в порт РС сначала двух старших, затем ;восьми младших разрядов при повторном нажатии кнопки 1птегс сЬт АРСЯВ,АР18 ;запрет прерывания от АЦП Ьгтс тО с1т вот гед 1еб, г17 соп ген 1еб оцт РонтС, геч 1ес( гетг 80:зет вон геч 1еб, г18 соп ген 1ес( оцт РОВТС, геч 1еб зЬ1 АРСяв, АР1Е ;разрешение прерывания от Ацн зЬт АРСЯВ, АРЯС ;пуск преобразования теть Задание 2.
Изменить программу, увеличив скорость преобразования в 1,5 раза, Задание 3. Изменить программу, выполняя вывод старших восьми разрядов результата преобразования АЦП с первоначальной скоростью преобразования 125 КГЦ. 1бт тепр,Ох04 оцт РОВТР,тавр с1г тевр опт РОВА,тевр опт РОВТА,тепр 1бт тепр,Ох78 опт 01МЯК,тавр 1б1 тепр,Ох02 опт МСРСВ,тевр зет ;Инициализация АЦЛ 1бт тепр,ОхВР оцт АРСЯВ,тевр 1с(1 тевр,О опт АРМОХ,тепр зеь зЬЬ АРСЯВ,АРЯС 1оор: т5вр 1оор свключение подтягивающего резистора порта РР ;аналоговые входы порта РА, отключены подтягивающие резисторы ;разрешение внешнего прерывания ;обработка прерывания 1НТО по перепаду 1/О ;Флаг Т=1 для вывода двух байтов 1 АРЕН=1, АР1Е=1, Рабс=гс1)с/32 Рабе=115 КГц при Рс11=3,69 Мгц Канал 0 АЦП (вход РАО) Программа 7.2 **********************я*я******************************** ;Тестовая программа 7.2 аналогового компаратора с выводом ;счетчика изменений сигнала АСС на индикаторы порта РС. ;Соединения: 10-проводным шлейФом РС-ЬЕР, ;РВ2 — выход потенциометра 1, РВЗ вЂ” выход потенциометра 2 ,"Файл определений АТ90Я8535 ,"временный регистр , 1пс1цбе "8535бе1.1пс" .бег тепр = г16 .бет соцпт = г17 .бет гед 1еб = т19 ;регистр индикации ,огч $0 г5пр тп Ь .огд $010 т)вр апа совр гп1т: 1с(1 Гепр,1он(РАМЕНР) опт ярь,тевр 1сц тавр,Ь ВЬ(ВАМЕНШ опт яри,тевр зег тепр опт РОВС,тепр опт РОВТС,тевр с1г тепр ,установка указателя стека на последнюю ячейку ОЗУ ;порт РС на вывод ;аналоговые входы РВ2,РВЗ Задание 4.
Изменить программу, снова увеличив скорость преобразования в 1,5 раза. Задание 5. Изменить программу, предусмотрев возможность преобразования с переводом контроллера в режим холостого хода. Сравнить результаты наблюдений. Задание б. Подготовить программу для исследования работы аналогового компаратора. Загрузить ее в намять микроконтроллера.
На входы порта РВ2, РВЗ подать напряжения с выходов двух потенциометров. С помощью 10-проводного шлейфа соединить разъем порта РС с выводами светодиодов СЕПΠ— ЕЕП7 для наблюдения содержимого счетчика сигналов сравнения. Проверить работу программы, изменяя с помощью потенциометра напряжения на одном из входов (АСМО, АЙ!) при постоянном напряжении на другом входе. В окне 5ТК500 на вкладке ВоаЫ установить частоту, при которой счетчик программы соил( последовательно увеличивается на единицу при изменении знака разности входных сигналов. ;отключены подтягиваююие 1 резисторы ;серое Хст и ЛСЗ11/асэтс гразрешение прерывания 8.1. СРЕДА СОРЕ т'18101Ч АУК 220 7. Устройства длл обработки аналоговых сигналов опт ппяв, геюр оос РОвтВ, Геыр с1г сопле 161 Гетр,ох10 опг асзв,гетр зег аЬ1 йСЗР„ йстЕ 1оор: гэюр 1оор апа сокр: тпс сопят юоч гео 1ес,соппт сои гея 1ес опт РОВТС,гед 1ео гесг Задание 7.
Изменить условие прерывания. Вместо прерывания при любом изменении сигнала АСО запрограммировать прерывания при изменении сигнала АСО О/1. Проверить работу программы. Задание 8. Модифицировать программу, запретив прерывания и организовав программную проверку АСО в регистре АС8К, увеличивая счетчик изменений при переходе АСО 1/О. Проверить работу программы. 8. ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ОТЛАДКА ПРОГРАММ НА ЯЗЫКЕ Си При написании программ для микроконтроллеров все большую популярность приобретает язык Си. При его использовании сокращается время на разработку, что особенно заметно при написании больших программ, обеспечивается их переносимость на другие платформы. Недостатком языка Си по сравнению с языком Ассемблер является больший объем кода и, как следствие, более низкая скорость работы. Однако благодаря тому, что в архитектуре Ат/К изначально заложено эффективное декодирование и испол пение инструкций, генерируемых компиляторами, после компиляции Си-программ получается высокопроизводительный код.
Существует ряд компиляторов Си, поддерживающих архитектуру А1/К: Собет'пйопАт'К, 1шайеСгай С, Ат'К ОСС и др., кого рые включают в себя широкий набор библиотек для работы с пе риферийными устройствами и поддерживают форматы объектных файлов, используемых при отладке в А'т'К Йпс11о 4. Кроме того, многие компиляторы поддерживают возможность программирования микроконтроллеров после компиляции исходного текста про граммы.
Далее описан процесс разработки и отладки программы на языке Си для учебного проекта. В качестве среды программирования использована программа Собеч1я1оп АЧК версии 1.23.2а, для отладки — АЧК 8шйо 4. Программа Соде'т'1я1оп АЪ'К фирмы НР 1п1оТесЬ вЂ” это интегрированная среда разработки, содержащая компилятор языка Си, графическую оболочку, автоматический генератор программ и встроенный программатор, ориентированные на работу с семейст вом микроконтроллеров А и'К. Наряду со стандартными библиотеками языка Си и системой справок по языку компилятор имеет библиотеки для работы с пери- 8А. Среда Сос~е «Ь(ою А и 2 223 Рис. 8.2.
Схема устройства Йе ЕОО Р~о(«О Тось Зе(ихр и«вцика - Я С(Е( Ов — я(( Ренее( 2 ф Нс(ее ГГ 6ЬЬа(ЧллЫ«е + к ' Рссссох ф о( гьх (ем! щ~~ ас~ха~ц~ ф~ 1 7, веров «вихор '/ влклехввл о«во Создание проекта 222 8. Програниирование и отладка нрогралси на языке Си ферийными устройствами (ЖКИ-индикаторами с встроенными контроллерами, датчиками температуры, часами реального времени, энергонезависимой памятью ЕЕРКОМ, шиной 8Р! и др,). Также имеется автоматический генератор программ для инициализации внутренних и периферийных ресурсов микроконтроллера — портов, таймеров, ()АКТ, ЯР! и др. Для отладки систем, использующих последовательную передачу данных, имеется встроенный в компилятор буфср Тсг(п)па). Генерируемый при компиляции обьектный файл .соГ позволяет осуществлять с помощью отладчика АУК Яц(1)о 4 отладку программы непосредственно в коде Си.
2лрокрлеев о лоюолкю о авера лох касаеве 3 Расее жала хе««сюх хв хжххку Ркг верех Л ж кх хюае евкР«орв. Р реев«ее оюххвхккк 5* В Екос(сев кРО«Е919Л« 7 Расо(све еа(ат.ьо а Все» о ЬВОТ РОР1В.Т 3 Все екке ЬВОЕ РОР1В.О 10 хк Лржвкурв Орвеоохю в«вахе "о лрарла 11 сесе«хере (Вхт Тытс1 е«са ахс хжс квк 12 ( сьах се«ах: 77 Лоха«ххах 13 склок ТОВРОР 19 Сс (с ех ( О( 15 Ысито - Ое 16 саре 17 ео ( (В, Р ° о Рис. 8.1.
Окно программы Со((е%1(оп А 1(К Внешний вид окна программы Со((еУ)ыоп А'ЧК показан на рис. 8.1. Разработаем микроконтроллсрное устройспю, управляющее двумя светодиодами, один из которых показывает готовность к работе, второй переключается по числу нажатий кнопки управле- ния. Проект предполагает работу с портами ввода7вывола, таймером, обработку внешнего прерывания, энергосберегающий режим работы МК, использование библиотечной подпрограммы. Схема устройства приведена на рис, 8.2. В ней предусмотрены две кнопки, Кнопкой 8%0 задают число ми(.аний, кнопкой 8%2 запускают процесс мигания светодиода. Для подсчета числа нажатий на кнопку 8%0 необходим счетчик, в качестве которого используем таймер ТО в режиме подсчета внешних событий. Для индикации используем два светодиода: !.Е!36 — индикатор готовности схемы и ЕЕ!37 — мигания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
