Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ 6

1.1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ И ИХ АРХИТЕКТУРА 6

1.2. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА 10

1.2.1. Запуск микроконтроллера 10

1.2.2. Тактирование и командные циклы 10

1.2.3. Программный счетчик и АЛУ 11

1.2.4. Подпрограммы и функции 13

1.2.5. Ввод/вывод данных 17

1.3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ И ОТЛАДКИ 20

1.4. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИНТЕРФЕЙСОВ МК. 27

1.4.1. Подключение переключателей и подавление "звона" контактов. 27

1.4.2. Световая индикация. 28

1.4.3. Ввод с матричной клавиатуры. 30

2. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ФИРМЫ ATMEL СЕМЕЙСТВА AVR 32

2.1. АРХИТЕКТУРА МИКРОПРОЦЕССОРНОГО ЯДРА AVR-МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ 32

2.2. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА AVR. 41

2.3. СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AVR 49

3. ПРОГРАММНОЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ 56

3.1. НАПИСАНИЕ И ОТЛАДКА ПРОГРАММНОГО КОДА С ПОМОЩЬЮ AVR STUDIO 56

3.1.1. Обзор AVR Studio 57

3.1.2. Создание нового проекта 58

3.1.3. Исполнение программного кода 62

3.2. АНАЛИЗ МЕТОДИКИ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 69

3.2.1. Классификация вариантов заданий 69

3.2.2. Рассмотрение типовых примеров 73

3.3. ОПИСАНИЕ МАКЕТА ПРОГРАММАТОРА. 77

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 81

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ИНСТРУКЦИИ ПРОЦЕССОРОВ AVR. 83

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТАБЛИЦА РЕГИСТРОВ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AT90S1200 88

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ПРОГРАММА ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЯ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ 89

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПРОГРАММА ДЛЯ УСТРОЙСТВА "КОДОВЫЙ ЗАМОК" 91

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR 93

Введение

Достаточно широкое распространение имеют МК фирмы ATMEL, функциональные возможности которых охватывают все перечисленные задачи [1,2].

Применение МК можно разделить на два этапа: первый - программирование, когда пользователь разрабатывает программу и прошивает ее непосредственно в кристалл, и второй - согласование спроектированных исполнительных устройств с запрограммируемым МК. Значительно облегчают отладку программы на первом этапе - симулятор, который наглядно моделирует работу микропроцессора. На втором этапе для отладки используется внутрисхемный эмулятор, который является сложным и дорогим устройством, зачастую недоступным рядовому пользователю.

В тоже время в литературе мало уделено внимания вопросам обучения программированию некоторых недорогих МК, в сочетании с реальными исполнительными устройствами.

Разработка макета программатора отличающегося простотой, наглядностью и низкой себестоимостью, становиться необходимой как для самого программирования кристаллов, так и для наглядного обучения широкого круга пользователей основам программирования МК.

Список литературы

1. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 1. / Пер. с англ. под ред. И. И. Шагурина и С. Б. Лужанского - М.: Постмаркет, 2001. - 416 с.

2. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 2. / Пер. с англ. под ред. И. И. Шагурина и С. Б. Лужанского - М.: Постмаркет, 2001. - 488 с.

3. Cady, Fredrick M. Microcontrollers and microcomputers: principles of software

and hardware engineering. - New York - Oxford, Oxford University Press,

1997. - 252 p.

4. Вуд А. Микропроцессоры в вопросах и ответах. / Пер. с англ. под ред. Д. А. Поспелова. - М.: Энергоатомиздат. 1985. - 184 с.

5. Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорных систем: / Пер. с. англ. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 253с.

6. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. - Спб.: БВХ - Санкт-Петербург,

2000. - 528 с.

7. Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь,

1990. - 496 с.

8. Бродин Б.В., Шагурин И.И. Микроконтроллеры: Справочник. - М.: ЭКОМ, 1999. - 395 с.

9. Программируемые логические ИМС на КМОП-структурах и их применение. / П.П. Мальцев, Н.И. Гарбузов, А.П. Шарапов, А.А. Кнышев. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 158 с.

10. Соловьев В.В., Васильев А.Г. Программируемые логические интегральные схемы и их применение. - Мн.: Беларуская наука, 1998. - 270 с.

11. Bursky D. Embedded Logic and Memory Find a Home in FPGA. - Electronic Design, 1999, №14, pp. 43-56.

12. Chang D., Mazek-Sadowska M. Dynamically Reconfigable FPGA. - JEEE Transition on Computers, 1999, №6, pp. 565 - 578.

13. Bursky D. Advanced CPLD Architectures Challenge FPGA, Gas. - Electronic Design, 1998, №22, pp. 78 - 86.

Примечания:

Примечаний нет.