Методические указания к лабораторным работам со стендом stk500 и мк atmega16

Скачать 0.69 Mb.

Название	Методические указания к лабораторным работам со стендом stk500 и мк atmega16
страница	5/7
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

1 2 3 4 5 6 7

ВНЕШНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ

Внешние прерывания управляются выводами INT0, INT1 и INT2. Заметим, что прерывания обрабатываются даже, когда выводы сконфигурированы как выходы. Это позволяет генерировать программные прерывания. Внешние прерывания могут возникать по спадающему или нарастающему фронту, а также по низкому уровню. Это устанавливается в регистре управления процессором MCUCR. Если внешние прерывания разрешены и сконфигурированы на отработку по уровню, прерывание будет вырабатываться до тех пор, пока вывод удерживается в низком состоянии.

Управление работой внешних прерываний рассмотрено при описании регистра управления процессором MCUCR.

ВРЕМЯ РЕАКЦИИ НА ПРЕРЫВАНИЕ

Минимальное время реакции на любое из предусмотренных в процессоре прерываний - 4 периода тактовой частоты. После четырех циклов вызывается программный вектор, обрабатывающий данное прерывание. За эти 4 цикла программный счетчик (9 бит) записывается в стек, указатель стека уменьшается на 2. Программный вектор представляет собой относительный переход на подпрограмму обслуживания прерывания, и этот переход занимает 2 периода тактовой частоты. Если прерывание происходит во время выполнения команды, длящейся несколько циклов, перед вызовом прерывания завершается выполнение этой команды.

Выход из программы обслуживания прерывания занимает 4 периода тактовой частоты. За эти 4 периода из стека восстанавливается программный счетчик. После выхода из прерывания процессор всегда выполняет еще одну команду, прежде чем обслужить любое отложенное прерывание.

Заметим, что регистр состояния SREG аппаратно не обрабатывается процессором, как при вызове подпрограмм, так и при обслуживании прерываний. Если программа требует сохранения SREG, то это должно производиться программой пользователя.

ТАЙМЕР/СЧЕТЧИК 0

Таймер-счетчик 0 - модуль многофункционального одноканального 8-разрядного таймера-счетчика.
Основные отличительные особенности:

Одноканальный счетчик
Опциональный режим сброса таймера при совпадении (автоматическая перезагрузка)
Широтно-импульсная модуляция без генерации ложных импульсов при записи нового порога сравнения в OCR0 (двойная буферизация) и с фазовой коррекцией
Генератор частоты
10-разрядный предделитель тактовой частоты
Генерация прерываний по переполнению и выполнения условия сравнения (TOV0 и OCF0)
Счетчик внешних событий

Введение

Функциональная схема 8-разр. таймера-счетчика представлена на рис. 5. Для уточнения расположения выводов см. "Расположение выводов". Связи с регистрами, к которым осуществляет доступ ЦПУ, в т.ч. биты ввода-вывода и линии ввода-вывода показаны жирной линией. Специфические для данного устройства регистры, расположение и назначение его бит приведены в "Описание регистров 8-разр. таймера-счетчика 0".

Рисунок11. Функциональная схема 8-разр. таймера-счетчика 0

Описание регистров 8-разрядного таймера-счетчика 0
Регистр управления таймером-счетчиком 0 - TCCR0

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	FOC0	WGM00	COM01	COM00	WGM01	CS02	CS01	CS00	TCCR0
Чтение/запись	Чт.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Разряд 7 - FOC0: Принудительная установка результата сравнения
Строб FOC0 не генерирует каких-либо прерываний, а также не вызывает сброс таймера в режиме СТС, где регистр OCR0 задает верхний предел счета.

Бит FOC0 всегда считывается как 0.
Разряд 6, 3 - WGM01:0: Режим работы таймера-счетчика 0
Данные биты определяют: алгоритм счета счетчика, источник, который задает верхний предел счета и тип генерируемых прямоугольных импульсов.
Таблица 6. Описание бит, задающих режим работы таймера-счетчика 0

Номер режима	WGM01	WGM00	Наименование режима работы таймера-счетчика 0	Верхний предел счета	Условие обновления содержимого регистра OCR0	Условие установки флага TOV0
0	0	0	Нормальный	0xFF	Сразу после записи в регистр	Достижение максимального значения (0xFF)
1	0	1	ШИМ с фазовой коррекцией	0xFF	Достижение верхнего предела счета	Достижение минимального значения (0x00)
2	1	0	Сброс при совпадении	OCR0	Сразу после записи в регистр	Достижение максимального значения (0xFF)
3	1	1	Быстрый ШИМ	0xFF	Достижение верхнего предела счета	Достижение максимального значения (0xFF)

Разряд 5:4 - COM01, COM00: Режим формирования выходного сигнала
Данные биты определяют алгоритм изменения сигнала на выводе OC0.
Таблица 7. Режимы формирования выходного сигнала

в режимах работы таймера 0 без ШИМ

COM01	COM00	Описание
0	0	Функция обычного порта ввода-вывода. OC0 отключен.
0	1	Переключение (инвертирование) OC0 при каждом совпадении
1	0	Сброс OC0 при каждом совпадении
1	1	Установка OC0 при каждом совпадении

В таблице 9 приведено назначение бит COM01, COM00 для режима работы таймера-счетчика 0 с быстрой ШИМ (WGM01:0).
Таблица 8. Режимы формирования выходного

сигнала в режиме таймера 0 с быстрым ШИМ(1)

COM01	COM00	Описание
0	0	Функция обычного порта ввода-вывода. OC0 отключен.
0	1	Зарезервировано
1	0	Сброс OC0 при совпадении, установка по достижении верхнего предела (0xFF)
1	1	Установка OC0 при совпадении, сброс по достижении верхнего предела (0xFF)

Прим. 1: Имеется особый случай, когда OCR0 = 0xFF и COM01=1. В этом случае возникновение совпадения игнорируется, но сброс или установка по достижении верхнего предела выполняется. См. "Режим быстрой ШИМ".
В таблице 55 приведено действие бит COM01, COM00 для режима ШИМ с фазовой коррекцией, заданного с помощью бит WGM01, WGM00.
Таблица 9. Режимы формирования выходного сигнала в режиме ШИМ с фазовой коррекцией(1)

COM01	COM00	Описание
0	0	Функция обычного порта ввода-вывода. OC0 отключен.
0	1	Зарезервировано
1	0	Сброс OC0 при совпадении во время прямого счета. Установка OC0 при совпадении во время обратного счета.
1	1	Установка OC0 при совпадении во время прямого счета. Сброс OC0 при совпадении во время обратного счета.

Прим. 1: Существует особый случай, когда OCR0=0xFF/0x00 и COM01=1. В этом случае OC0 всегда находится на постоянном логическом уровне 0 или 1, т.к. 0xFF и 0x00 -точки изменения направления счета и возникающее на них совпадение зачитывается только к одному из направлений счета: обратному или прямому (см. также "Режим ШИМ с фазовой коррекцией").
Разряд 2:0 - CS02:0: Настройка частоты синхронизации таймера
С помощью трех настроечных бит имеется возможность выбрать различные тактовые частоты, кратные исходной частоте синхронизации (см. табл. 56).
Таблица 10. Выбор частоты синхронизации таймера 0

CS02	CS01	CS00	Описание
0	0	0	Нет синхронизации. Таймер-счетчик 0 оставлен.
0	0	1	clkT0S/1 (без предделения)
0	1	0	clkT0S/8 (с предделением)
0	1	1	clkT0S/32 (с предделением)
1	0	0	clkT0S/64 (с предделением)
1	0	1	clkT0S/128 (с предделением)
1	1	0	clkT0S/256 (с предделением)
1	1	1	clkT0S/1024 (с предделением)

Регистр таймера-счетчика - TCNT0

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
TCNT0	TCNT0[7:0]
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Регистр таймера-счетчика характеризуется двунаправленностью доступа к 8-разрядному счетчику таймера 0. Запись в регистр TCNT0 блокирует отработку возникающего совпадения на следующем после записи такте синхронизации таймера. Изменение содержимого счетчика (TCNT0) во время счета связано с риском потери результата сравнения между TCNT0 и регистром OCR0.
Регистр порога сравнения - OCR0

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
OCR0	OCR0[7:0]
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Регистр порога сравнения содержит 8-разр. значение, которое непрерывно сравнивается цифровым компаратором со значением 8-разр. счетчика (TCNT0). Факт совпадения значений может использоваться для генерации прерывания по выполнению условия сравнения или для генерации прямоугольных импульсов на выводе OC0.
Пример программы на ассемблере, использующей таймер/счетчика
.include "m16def.inc"
.def Treg = r16

.def Preg1 = r22
.cseg
.org $000 ; Установка положения в сегменте (см. тему: сброс и установку прерывания)

rjmp start ; назначения перехода на начало программы метка «start»
.org $012 ;назначения перехода по переполнению счетчика на метку «tim»

rjmp tim
Tim:

Out DDRB, preg1

inc preg1

call inittime

reti
start:

clr preg1 ; очищаем регистр (инициализация)
sei ; разрешение прерываний установка биту 7 регистра SREG лог. 1

ldi Treg, 00000001b ;запись числа в «Treg»

out TIMSK, Treg ;запись регистра «Treg» в регистр «Timsk»

call inittime ; вызов подпрограммы «inittime»
ldi Treg, 10000101b

out TCCR0, Treg ; установка тактирования

rcall loop ; вызов «Loop»

Loop:

rjmp loop

ret

inittime:

ldi Treg, 00001111b

out TCNT0, Treg ; установка начального значения с которого начинается «отчет до переполнения»

ret

Индивидуальные задания

Написать программу, которая увеличивает значение переменной temp, на 1 каждую секунду, и выводит результат на панель светодиодов каждую секунду.
Написать программу, которая работает как обратный таймер, уменьшает значение переменной temp каждую секунду на 1.
Написать программу, которая бегущую строку из светодиодов.

Порядок выполнения лабораторной работы.

Разработать алгоритм для выполнения индивидуального задания.
Разработать программу для выполнения индивидуального задания.
Ввести программу индивидуального задания на ПК.
С помощью ПОС проанализировать выполнение индивидуальной программы.
Загрузить программу в стенд STK500. Убедиться в правильном выполнении индивидуального задания, при отрицательном результате осуществить изменение алгоритма либо программы. Повторить загрузку.программы в стенд ОЭВМ.
Сохранить листинг правильно работающей программы.
Показать результат выполнения работы преподавателю и ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Структура системы прерывания ATmega16.

2. Назначение, примеры применения системы прерывания.

3. Регистры управления, распределение памяти вATmega16.

4. Прерывание от таймеров, последовательного приемопередатчика

5. Аппаратное устранение дребезга контактов для схем с TTL и КМОП.

6. Программное устранение дребезга контактов.

7. Необходимость применения аппаратного либо программного устранения дребезга контактов.

8. Методы и типы частотного и временного преобразования.

9. Параметры частотного преобразования.

10. Факторы, влияющие на погрешность частотного преобразования.

11. Понятие разрешающая способность частотного преобразования.

12. Измерение периода.

13. Характеристика преобразования, нелинейность частотного преобразования.

14. Аппаратные реализации частотного и временного преобразования.

15. Примеры практического применения частотного и временного преобразования.

1 2 3 4 5 6 7

Похожие:

	Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “ Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “Нормативные документы и должностные инструкции” / А. Г. Куприянов, А....		Методические указания к лабораторным работам «спектрофотометрический анализ» Методические указания к лабораторным работам «спектрофотометрический анализ» по спецкурсу «оптические методы анализа» для студентов...
	Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных...		Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных...
	О. Р. Никитин Специализация по теме диссертации Методические указания... Методические указания к лабораторным работам предназначены для бакалавров направления 210400 «Радиотехника» и специальности 210600...		Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «микроэлектронные устройства» Горохов А. В, Пичугина Л. П. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Микроэлектронные устройства». – М.: Ргу...
	Методические указания к лабораторным работам №№1÷4 по дисциплине «Web-программирование» Отчеты по лабораторным работам оформляются в электронном виде с именами авт-500 Иванов, Петров (лр1). doc (или . docx, . rtf, *....		Вычислительная техника ” схемотехника методические указания к лабораторным работам самара 2000 Схемотехника: Метод указания к лабораторным работам / Самар гос техн ун-т; Сост. И. В. Воронцов, В. П. Золотов. Самара, 2000, 59...
	Методические указания к лабораторным и домашним работам по дисциплине «Операционные системы»		Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Физико-химические методы анализа» Методические указания составили: доценты: С. А. Соколова, О. В. Перегончая, Л. Ф. Науменко, А. К. Решетникова, О. В. Дьяконова,,...
	Методические указания к выполнению лабораторных работ Омск 2006 П. С. Гладкий, Е. А. Костюшина, М. Е. Соколов, Проектирование баз данных: Методические указания к лабораторным работам. Омск: Издательство:...		Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технологии... Лабораторная работа 2 Составление календарного плана разработки портала вуза 16
	Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...		Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...
	Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных... Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине...		Методические указания и задания к лабораторным работам по дисциплине... ...

Руководство, инструкция по применению