Написання програми для мікроконтролеру

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Розробка програмної схеми

2. Розробка програмного забезпечення

Висновки

Вступ

Поставлена задача: необхідно реалізувати програму для мікроконтролеру, яка приймає число у двійковому виді на певний порт, переводить це число у шістнадцятирічну систему, вивести результат на 2 семисегментні індикатори, та передати результат в COM-порт. Для цього завдання було використано мікроконтролер фірми ATMEL. Розробку ПЗ легше виконати на мові програмування С.

Тема - написання програми для реалізації поставленої задачі.

Мета - закріпити навички і знання з роботою з мікроконтролерами.

Кінцевий продукт: реалізована схема з прошитим мікроконтролером. Під прошивкою розуміють скомпільована програма з розширенням .hex.

1. Розробка програмної схеми

Для реалізації поставленої задачі спочатку необхідно продумати яким чином буде задане і передане двійкове число. З огляду на те, що дані з мікроконтролеру будуть зчитуватися з одного порту, то число буде мати не більше 8 розрядів(так як кожен порт налічує не більше 8 пінів, а це пов'язано з тим, що більшість регістрів у ОМК 8-бітні), отже для передачі такого числа було використано 8 перемикачів, які під'єднанні до джерела постійного живлення(5 В, 5 оскільки для ОМК дана напруга символізує логічну 1) (рис. 1.2), і отже коли один з перемикачів замкнути, то на вхід мікроконтролеру поступить логічна 1, а це буде відповідний розряд двійкового числа.

В схемі представлений мікроконтролер фірми ATMEL 90s8535 (рис. 1.3).

Окрім цього, для того щоб показати конвертовані дані на схемі присутні два семи сегментні індикатори, один для молодшого розряду, один для старшого. Результат виводиться у десятинному вигляду, а тому максимальне значення, яке можна відобразити - 99 (рис. 1.4). Отже створена схема зображена на рис. 1.1.

Рис. 1. Реалізація схеми



Рис. 1.2. Перемикачі(8 розрядів)

Рис. 1.3. Мікроконтролер 90s8535

Рис. 1.4. Семи сегментні індикатори в схемі.

2. Розробка програмного забезпечення

Для програмування було обрано мікроконтролер ATMEL 90s83535, за своїми характеристиками він повністю відповідає можливості реалізації поставленої задачі. Для реалізації програми було обрано мову С, і середу розробки CodeVision.

Алгоритм програми:

1. Зчитати дані з відповідного порту мікроконтролеру (отримуємо двійкове число).

2. Зберігаємо це число у відповідному регістрі.

3. Викликаємо функцію, яка конвертує двійкове число у десяткове(це необхідно для виводу інформації на семи сегментні індикатори).

4. Викликаємо дешифратор, який перетворює десяткове число у код семи сегментного індикатора(так як у нас 2 індикатори, один з яких інформує про молодший розряд, один про старший, і кожен з індикаторів під'єднаний до окремого порту то):

4.1. Розбиваємо отримане десяткове число по розрядам

4.2. Передаємо молодший розряд на перший індикатор

4.3. Передаємо старший розряд на другий індикатор

5. Переводимо десяткове число у шістнадцяткове.

6. Налагоджуємо UART мікроконтролеру на передачу даних.

7. Прописуємо швидкість передачі даних.

8. Дозволяємо глобальні переривання, прописуємо в регістр UCR.

9. Оброблюємо переривання "Регістр даних порожній", записуємо у регістр UDR шістнадцядкове число, одразу після цього відбувається передача даних на COM порт.

Алгоритм дешифратора для семи сегментного індикатору:

1. Отримуємо вхідну цифру(від 0 до 9, оскільки індикатор не в змозі відобразити більше значення).

2. Аналізуємо, яку отримали цифру.

3. Якщо отримали 0, то на індикатор посилаємо комбінацію 00111111.

4. Якщо отримали 1, то на індикатор посилаємо комбінацію 00000110.

5. Якщо отримали 2, то на індикатор посилаємо комбінацію 01011011.

6. Якщо отримали 3, то на індикатор посилаємо комбінацію 01001111.

7. Якщо отримали 4, то на індикатор посилаємо комбінацію 01100110.

8. Якщо отримали 5, то на індикатор посилаємо комбінацію 01101101.

9. Якщо отримали 6, то на індикатор посилаємо комбінацію01111101.

10. Якщо отримали 7, то на індикатор посилаємо комбінацію 00000111.

11. Якщо отримали 8, то на індикатор посилаємо комбінацію 01111111.

12. Якщо отримали 9, то на індикатор посилаємо комбінацію 01101111.

Алгоритм відправки даних на COM-порт.

1. Для передачі даних необхідно налаштувати UART. В регістр UBRR прописуємо швидкість передачі даних.

2. В регістр UCR прописуємо маску, де дозволяємо переривання, а також дозволяємо передачу даних.

3. Прописуємо переривання, згідно вектору переривання : "Регістр даних порожній"

4. В перериванні в регістр UDR записуємо число, яке необхідно передати.

Блок схема зображена на рис.2.1.



Рис. 2.1. Блок схема програми

Код програми, реалізований на мові програмування С, відлагоджений у CodeVision (рис.2.2).

мікроконтролер число порт дешифратор

#include<90s8535.h>

#include<delay.h>

#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

unsignedint hex=0x00;

interrupt[13] voidDataRegisterInt(void)

{

UDR=hex;

}

unsignedintret_literal(unsigned intnum)

{

unsignedint res=0x00;

if(num<10)res=num;

if(num==10)res=0xA;

if(num==11)res=0xB;

if(num==12)res=0xC;

if(num==13)res=0xD;

if(num==14)res=0xE;

if(num==15)res=0xF;

returnres;

}

unsignedintret_hex(unsignedintpin)

{

unsignedint res=0;

if(pin==1)//если передана 1, то читаемпервые 4 пина

{

res+=PINB.0*1;

res+=PINB.1*2;

res+=PINB.2*4;

res+=PINB.3*8;

}

if(pin==2)//если передана 2, то читаемвторые 4 пина

{

res+=PINB.4*1;

res+=PINB.5*2;

res+=PINB.6*4;

res+=PINB.7*8;

}

returnres;

}

unsignedintret_dec()

{

unsignedint res=0;

res+=PINB.0*1;

res+=PINB.1*2;

res+=PINB.2*4;

res+=PINB.3*8;

res+=PINB.4*16;

res+=PINB.5*32;

res+=PINB.6*64;

res+=PINB.7*128;

returnres;

}

void Indicator1(unsignedintnum)

{

if(num==0x00)

{

PORTA=0b00111111;

}

if(num==0x01)

{

PORTA=0b00000110;

}

if(num==0x02)

{

PORTA=0b01011011;

}

if(num==0x03)

{

PORTA=0b01001111;

}

if(num==0x04)

{

PORTA=0b01100110;

}

if(num==0x05)

{

PORTA=0b01101101;

}

if(num==0x06)

{

PORTA=0b01111101;

}

if(num==0x07)

{

PORTA=0b00000111;

}

if(num==0x08)

{

PORTA=0b01111111;

}

if(num==0x09)

{

PORTA=0b01101111;

}

}

void Indicator2(unsignedintnum)

{

if(num==0)

{

PORTC=0b00111111;

}

if(num==1)

{

PORTC=0b00000110;

}

if(num==2)

{

PORTC=0b01011011;

}

if(num==3)

{

PORTC=0b01001111;

}

if(num==4)

{

PORTC=0b01100110;

}

if(num==5)

{

PORTC=0b01101101;

}

if(num==6)

{

PORTC=0b01111101;

}

if(num==7)

{

PORTC=0b00000111;

}

if(num==8)

{

PORTC=0b01111111;

}

if(num==9)

{

PORTC=0b01101111;

}

}

voidmain(void)

{

unsignedintdec;

unsignedint res=0;

unsignedint hex1, hex2;

charbuf[10];

DDRB=0xFF;

DDRA=0xFF;

DDRC=0xFF;

UBRR=100;

UCR=0b11101000;

#asm ("sei")

while(1)

{

res=ret_hex(1);//первые 4 пина в 16 систему

hex1=ret_literal(res);

res=ret_hex(2);

hex2=ret_literal(res); //вторые 4 пина в 16 систему

dec=ret_dec();

sprintf(buf,"%X",dec);

hex=atoi(buf);

Indicator1(dec%10);

Indicator2(dec/10);

}

}

Висновки

Під час виконання курсової роботи, було розглянуто і поглиблено знання з програмування мікроконтролерів, реалізація переривань, передача і прийом даних, організація оптимального коду, тощо. Розроблений власний алгоритм для поставленої задачі. Знайдено оптимальне рішення для переведення числа з однієї системи числення до іншої. Розглянуто механізм відправки даних через UART.

Засвоєна можливість зчитування і передача даних через порти мікроконтролеру. Був реалізований власний дешифратор десятинного числа в код семи сегментного індикатору.

Размещено на Allbest.ru