Проектирование и схемотехническое моделирование микропроцессорных устройств

Купить бумажную книгу и читать

Название: Проектирование и схемотехническое моделирование микропроцессорных устройств

Автор: Смирнов В.И.

Издательство: Ульяновск: УлГТУ

Год: 2013

Страниц: 119

ISBN: 978-5-9795-1164-1

Формат: PDF

Размер: 2 Мб

Язык: русский

Изложены вопросы проектирования микропроцессорных устройств, включая разработку программного обеспечения для микроконтроллеров. Рассмотрение архитектуры микроконтроллеров и особенностей функционирования периферийных устройств ведется на примере популярного микроконтроллера ATmega128 семейства AVR. Для формирования практических навыков работы с микроконтроллерами активно используется среда схемотехнического моделирования Proteus.

Пособие снабжено большим количеством примеров, в которых с помощью микроконтроллера решаются типовые задачи, присущие измерительным и управляющим микропроцессорным устройствам.

Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по направлению 211000.68 – «Конструирование и технология электронных средств» и профилю подготовки – «Элементы и устройства электронно-вычислительных средств».

Содержание

Введение ... 5

1. Микроконтроллеры семейства AVR ... 8

1.1. Общая характеристика микроконтроллеров семейства AVR ... 8

1.2. Отличительные особенности микроконтроллера ATmega128 ... 10

1.3. Структурная организация ATmega128 ... 11

1.3.1. Особенности архитектуры и назначение выводов ... 11

1.3.2. Организация памяти ... 15

1.3.3. Системная синхронизация и источники тактовыхимпульсов ... 19

1.3.4. Конфигурационные биты ... 22

1.4. Порты ввода/вывода ... 23

1.5. Система прерываний и сброса ... 27

1.6. Периферийные устройства ... 31

1.6.1. Таймеры/счетчики ... 31

1.6.2. Аналого-цифровой преобразователь ... 40

1.6.3.Аналоговый компаратор ... 43

1.6.4. Последовательный периферийный интерфейс ... 45

1.6.5. Универсальный синхронный и асинхронный приемопередатчик ... 48

2. Программирование микроконтроллеров ... 53

2.1. Краткие сведения из языка программирования Си ... 53

2.1.1. Элементы языка Си ... 53

2.1.2. Типы данных ... 54

2.1.3. Массивы и структуры ... 57

2.1.4. Операторы ... 58

2.1.5. Функции ... 63

2.1.6. Структура программы на Си ... 64

2.1.7. Директивы препроцессора ...65

2.2. Интегрированная среда разработки ICCAVR ... 67

2.3. Примеры программирования периферийных устройств ... 73

3. Схемотехническое моделирование микропроцессорных устройств ... 76

3.1. Система схемотехнического моделирования Proteus ... 76

3.2. Панель инструментов системы Proteus ... 78

3.3. Основные приемы работы с системой Proteus ... 80

3.4. Разработка проекта в Proteus на примере цифрового вольтметра ... 88

4. Практические примеры проектирования микропроцессорных устройств ... 91

4.1. Изучение работы виртуальных инструментов в системе схемотехнического моделирования Proteus ... 92

4.2. Изучение взаимодействия микроконтроллера с кнопкой и светодиодом ... 93

4.3. Изучение взаимодействия микроконтроллера с ЖК-индикатором ... 95

4.4. Изучение работы последовательного интерфейса USART на примере взаимодействия с внешним терминалом ... 98

4.5. Изучение работы внутреннего аналого-цифрового преобразователя ... 100

4.6. Изучение работы интерфейса SPI на примере взаимодействия с внешним АЦП ... 103

4.7. Изучение работы 16-разрядного таймера/счетчика на примере генерации ШИМ-импульсов ... 106

4.8. Изучение работы цифрового потенциометра ... 108

Приложение. Тексты программ для формирования временных задержек, управления ЖК-индикатором, SPI-интерфейсом и внешним АЦП ... 112

Список литературы ... 119