Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра “Автоматика и системы управления”

Микропроцессорная система на основе микропроцессорного контроллера

Пояснительная записка к курсовой работе

ИНМВ.400013.000 ПЗ

Студент гр. 23 - и

Т. А. Задорожняя

Руководитель - доцент кафедры АиСУ

В.В. Петров

Омск 2016



ЗАДАНИЕ

1 Тема работы: Микропроцессорная система на основе микропроцессорного контроллера

2 Исходные данные: Подключение индикаторного устройства к МПК (ОК ЭВМ)

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№ п-п	Наименование разделов курсового проекта	Срок выполнения	Примечание
1	Изучение задания, сбор	19.09.2016	25%
	информации по теме.
2	Разработка проектной документации	03.10.2016	50%
	и схем ATmega64.
3	Описание основных функций и	07.11.2016	75%
	состав индикатора JE-AN16202.
4	Проектирование микропроцессорной	02.12.2016	90%
	системы вывода на интерфейс
	заданного текста.
5	Окончательный вариант	12.12.2016	100%
	пояснительной записки.
6	Защита курсовой работы	14.12.2016



Реферат

Пояснительная записка содержит 27 страниц, 10 рисунков, 11 таблиц, 8 использованных источников, 2 приложения.

Микропроцессорная система (МПС), микроконтроллер (МК), индикатор, операционное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), питание.

Цель работы - разработка МПС для вывода на индикатор заданного текста.

В результате курсовой работы были выбраны элементы устройства, составлена принципиальная схема, написана программа управления. Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2010, принципиальная схема выполнена в Microsoft Visio 2010, программа управления выполнена в Assembler.



Содержание

• Введение
• 1. Структура микроконтроллера ATMega
• 1.1 Назначение выводов
• 1.2 Организация памяти и портов ввода/вывода
• 2. Микросхемы памяти
• 3. Индикатор JA-SCB16202S-YN6T-LY
• 4. Расчет потребляемой устройством мощности.
• 5. Разработка принципиальной схемы
• 6. Управляющая программа МП системы.
• Заключение
• Библиографический список
• ПРИЛОЖЕНИЕ А
• ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение

Микропроцессорная система (МПС) - это вычислительная, контрольно-измерительная или управляющая система, основным устройством обработки информации в которой является МП. Микропроцессорная система строится из набора микропроцессорных БИС.

Замечательным свойством микропроцессорных систем является их высокая гибкость, возможность быстрой перенастройки при необходимости даже значительных изменений алгоритмов управления. Перенастройка осуществляется программным путем без существенных производственных затрат. Создание микропроцессоров позволяет уменьшить стоимость и раз меры технических средств обработки информации, увеличить их быстродействие, снизить энергопотребление.

Характерные особенности микропроцессорных информационно-управляющих систем, предназначенных для автоматизации технологических процессов:

- наличие ограниченного набора четко сформулированных задач;

- работа в реальном масштабе времени, т.е. обеспечение минимального времени реакции на изменение внешних условий;

- наличие развитой системы внешних устройств, их большое разнообразие;

- существенное различие функциональных задач;

- высокие требования по надежности с учетом большой продолжительности непрерывной работы;

- сложные условия эксплуатации;

- обеспечение автоматического режима работы или режима с участи ем оператора как элемента системы.

Дальнейший рост степени интеграции позволил разместить в кристалле микросхемы уже не отдельные простые узлы или фрагменты устройств ЭВМ, а целые устройства и даже целые ЭВМ. Это привело к созданию микроконтроллера (МК) - изделия микроэлектроники и вычислительной техники принципиально нового класса, способного вести обработку и хранение информации в одном или нескольких корпусах микросхем.

Использование микроконтроллеров в изделиях не только приводит к повышению технико-экономических показателей (стоимости, надежности, потребляемой мощности, габаритных размеров), но и позволяет сократить время разработки изделий и делает их модифицируемыми, адаптивными. Использование микроконтроллеров в системах управления обеспечивает достижение высоких показателей эффективности при низкой стоимости.

Микроконтроллеры представляют собой эффективное средство автоматизации разнообразных объектов и процессов.

Можно считать что микроконтроллер - это компьютер, разместившийся в одной микросхеме. Отсюда и его основные привлекательные качества: малые габариты; высокие производительность, надежность и способность быть адаптированным для выполнения самых различных задач.

Однокристальный микроконтроллер представляет собой устройство, выполненное конструктивно в одном корпусе БИС и содержащее все основные составные части микропроцессорного комплекта.

Микроконтроллер помимо центрального процессора (ЦП) содержит память и многочисленные устройства ввода/вывода:

- универсальные цифровые порты, которые можно настраивать как на ввод, так и на вывод;

- различные интерфейсы ввода-вывода, такие как UART, IІC, SPI, CAN, USB, IEEE 1394, Ethernet;

- аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи;

- компараторы;

- широтно-импульсные модуляторы;

- таймеры;

- контроллеры бесколлекторных двигателей;

- контроллеры дисплеев и клавиатур;

- радиочастотные приемники и передатчики;

- массивы встроенной флеш-памяти;

- встроенный тактовый генератор и сторожевой таймер;

Микроконтроллеры используются для управления малогабаритными и дешёвыми устройствами связи. Они раньше назывались однокристальными микроЭВМ. В микроконтроллерах, в отличие от универсальных микропроцессоров, максимальное внимание уделяется именно габаритам, стоимости и потребляемой энергии.

Использование в современном микроконтроллере достаточного мощного вычислительного устройства с широкими возможностями, построенного на одной микросхеме вместо целого набора, значительно снижает размеры, энергопотребление и стоимость построенных на его базе устройств. Используются в управлении различными устройствами и их отдельными блоками:

- в вычислительной технике: материнские платы, контроллеры дисководов жестких и гибких дисков, CD и DVD;

- электронике и разнообразных устройствах бытовой техники, в которой используется электронные системы управления - стиральных машинах, микроволновых печах, посудомоечных машинах, телефонах и современных приборах;

В промышленности:

- устройств промышленной автоматики - от программируемого реле и встраиваемых систем до ПЛК,

- систем управления станками.

В то время как 8-разрядные процессоры общего назначения полностью вытеснены более производительными моделями, 8-разрядные микроконтроллеры продолжают широко использоваться. Это объясняется тем, что существует большое количество применений, в которых не требуется высокая производительность, но важна низкая стоимость. В то же время, есть микроконтроллеры, обладающие большими вычислительными возможностями, например цифровые сигнальные процессоры.

В настоящее время существует огромная номенклатура (более 10000) различных микроконтроллеров, различающихся сферой применения, параметрами, встроенными в кристалл периферийными узлами. Выпуском микроконтроллеров занимается более десятка производителей.



1. Структура микроконтроллера ATMega

1.1 Назначение выводов

На рисунке 1.1 изображен корпус и приведено назначение выводов микроконтроллера. В скобках указана альтернативная функция вывода.

Микроконтроллер ATmega64 включает следующие функциональные блоки:

- 8-разрядное арифметически-логическое устройство ( АЛУ );

- внутреннюю флэш-память программ объемом 64 Кбайт с возможностью внутрисистемного программирования через последовательный интерфейс;

- 32 регистра общего назначения;

- внутреннюю EEPROM память данных объемом 4 Кбайт;

- внутреннее ОЗУ данных объемом 4 Кбайт;

- 6 параллельных 8-разрядных портов;

- 4 программируемых таймера-счетчика;

- 10-разрядный 8-канальный АЦП и аналоговый компаратор;

- последовательные интерфейсы UART0, UART0, TWI и SPI;

- блоки прерывания и управления (включая сторожевой таймер).



Рисунок 1.1 - Вид корпуса и обозначение выводов микроконтроллера ATmega64.

Port A (PA7..PA). 8-разрядный двунаправленный порт. К выводам порта могут быть подключены встроенные нагрузочные резисторы (отдельно к каждому разряду). Выходные буферы обеспечивают ток 20 мА и способность прямо управлять светодиодным индикатором. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах. Порт А при наличии внешней памяти данных используется для организации мультиплексируемой шины адреса/данных.

Port B (PB7..PB0). 8-разрядный двунаправленный порт со встроенными нагрузочными резисторами. Выходные буферы обеспечивают ток 20 мА. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах. Порт В используется также при реализации специальных функций.

Port C (PC7..PC0). Порт С является 8-разрядным выходным портом. Выходные буферы обеспечивают ток 20 мА. Порт C при наличии внешней памяти данных используется для организации шины адреса.

Port D (PD7..PD0). 8-разрядный двунаправленный порт со встроенными нагрузочными резисторами. Выходные буферы обеспечивают ток 20 мА. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах.

Port Е (PЕ7..PЕ0). 8-разрядный двунаправленный порт со встроенными нагрузочными резисторами. Выходные буферы обеспечивают ток 20 мА. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, вытекающий через них ток обеспечивается только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах. Порт E используется также при реализации специальных функций.

Port F (PF7..PF0). 8-разрядный входной порт. Входы порта используются также как аналоговые входы аналого-цифрового преобразователя.

#RESET. Вход сброса. Для выполнения сброса необходимо удерживать низкий уровень на входе более 50 нс.

XTAL1, XTAL2. Вход и выход инвертирующего усилителя генератора тактовой частоты.

TOSC1, TOSC2. Вход и выход инвертирующего усилителя генератора таймера/счетчика.

#WR, #RD. Стробы записи и чтения внешней памяти данных.

ALE. Строб разрешения фиксации адреса внешней памяти. Строб ALE используется для фиксации младшего байта адреса с выводов AD0-AD7 в защелке адреса в течение первого цикла обращения. В течение второго цикла обращения выводы AD0-AD7 используются для передачи данных.

AVCC. Напряжение питания аналого-цифрового преобразователя. Вывод подсоединяется к VCC через низкочастотный фильтр.

AREF. Вход опорного напряжения для аналого-цифрового преобразователя. На этот вывод подается напряжение в диапазоне между AGND и AVCC. AGND. Это вывод должен быть подсоединен к отдельной аналоговой земле, если она есть на плате. В ином случае вывод подсоединяется к общей земле.

#PEN. Вывод разрешения программирования через последовательный интерфейс. При удержании сигнала на этом выводе на низком уровне после включения питания, прибор переходит в режим программирования по последовательному каналу.

VСС, GND. Напряжение питания и земля.

1.2 Организация памяти и портов ввода/вывода

Микроконтроллеры AVR имеют раздельные пространства адресов памяти программ и данных (гарвардская архитектура). Организация памяти МК ATMega64 показана на рисунке 1.2.

Высокие характеристики семейства AVR обеспечиваются следующими особенностями архитектуры:

- в качестве памяти программ используется внутренняя флэш-память. Она организована в виде массива 16-разрядных ячеек и может загружаться программатором, либо через порт SPI;

- 16-разрядные память программ и шина команд вместе с одноуровневым конвейером позволяют выполнить большинство инструкций за один такт синхрогенератора (50 нс при частоте FOSC=20 МГц);

- память данных имеет 8-разрядную организацию. Младшие 32 адреса пространства занимают регистры общего назначения, далее следуют 64 адреса регистров ввода-вывода, затем внутреннее ОЗУ данных объемом до 4096 ячеек. Возможно применение внешнего ОЗУ данных объемом до 60 Кбайт;

- внутренняя энергонезависимая память типа EEPROM объемом до 4 Кбайт представляет собой самостоятельную матрицу, обращение к которой осуществляется через специальные регистры ввода-вывода.

Рисунок 1.2 - Организация памяти микроконтроллера ATmega64

Как видно из рисунках 1.2 и 1.3, 32 регистра общего назначения (РОН) включены в сквозное адресное пространство ОЗУ данных и занимают младшие адреса. Хотя физически регистры выделены из памяти данных, такая организация обеспечивает гибкость в работе. Регистры общего назначения прямо связаны с АЛУ. Каждый из регистров способен работать как аккумулятор. Большинство команд выполняются за один такт, при этом из регистров файла могут быть выбраны два операнда, выполнена операция и результат возвращен в регистровый файл. Старшие шесть регистров могут использоваться как три 16-разрядных регистра, и выполнять роль, например, указателей при косвенной адресации.

Рис.3. Регистры общего назначения микроконтроллера ATmega64



Следующие 64 адреса за регистрами общего назначения занимают регистры ввода-вывода (регистры управления/состояния и данных). При использовании команд IN и OUT используются адреса ввода-вывода с $00 по $3F. Но к регистрам ввода-вывода можно обращаться и как к ячейкам внутреннего ОЗУ. При этом к непосредственному адресу ввода-вывода прибавляется $20. Адрес регистра как ячейки ОЗУ приводится далее в круглых скобках. Регистры ввода-вывода с $00 ($20) по $1F ($3F) имеют программно доступные биты. Обращение к ним осуществляется командами SBI и CBI, а проверка состояния - командами SBIS и SBIC. В таблице 1.1 приведен список регистров ввода-вывода.

Таблица 1.1 - Некоторые регистры ввода-вывода микроконтроллера ATmega64

Название	Функция
PORTG	Регистр данных порта G
DDRG	Регистр направления данных порта G
PING	Выводы порта G
PORTF	Регистр данных порта F
DDRF	Регистр направления данных порта F
SREG	Регистр состояния
SPH	Указатель стека, старший байт
SPL	Указатель стека, младший байт
TIMSK	Регистр маски прерываний от таймеров/счетчиков
TIFR	Регистр флагов прерываний от таймеров/счетчиков
MCUCR	Регистр управления микроконтроллером
MCUCSR	Регистр управления и состояния микроконтроллера
TCCR0	Регистр управления таймером/счетчиком Т0
TCNT0	Счетный регистр таймера/счетчика Т0
OCR0	Регистр совпадения таймера/счетчика Т0
ASSR	Регистр состояния асинхронного режима
TCCR1A	Регистр управления А таймера/счетчика Т1
PORTA	Регистр данных порта А
DDRA	Регистр направления данных порта А
PINA	Выводы порта А
PORTB	Регистр данных порта В
DDRB	Регистр направления данных порта В
PINB	Выводы порта В
PORTC	Регистр данных порта С
DDRC	Регистр направления данных порта С
PINC	Выводы порта С
PORTD	Регистр данных порта D
DDRD	Регистр направления данных порта D
PIND	Выводы порта D
SPDR	Регистр данных SPI
SPSR	Регистр состояния SPI
SPCR	Регистр управления SPI
ACSR	Регистр управления и состояния аналогового компаратора
ADMUX	Регистр управления мультиплексором АЦП
ADCSRA	Регистр управления и состояния АЦП
ADCH	Регистр данных АЦП, старший байт
ADCL	Регистр данных АЦП, младший байт
PORTE	Регистр данных порта Е
DDRE	Регистр направления данных порта Е
PINE	Выводы порта Е
PINF	Выводы порта F

Рисунок 1.4 - Блок-схема микроконтроллера ATmega64



2. Микросхемы памяти

Микросхема ОЗУ приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - УГО микросхемы КР565РУ1А

Назначение выводов:

1 -- напряжение питания (-Uп3);

2, 3, 4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 21 -- входы адресные А0...А11;

5 -- вход сигнала выбора микросхемы;

6 -- вход информационный;

7 -- выход информационный;

11 -- напряжение питания (Uп2);

12-- вход сигнала выбор режима;

16 -- свободный;

17 -- вход сигнала разрешения;

18 -- напряжение питания (Uп1);

22 -- общий.

ИС имеет три источника питания, первым подключают и последним отключают источник питания Uп3 = -5В, так как он подается на подложку (кристалл), в противном случае может произойти тепловой пробой под воздействием двух других источников питания Uп1 и Uп2. Режим регенерации осуществляют по циклу считывания или считывания-модификации-записи при выполнении условия CS = 1, обеспечивающего блокировку информационных входов и выходов микросхемы и возможность работать ей “на себя”. Выход микросхемы в это время находится в Z-состоянии. После включения питания нормальный режим функционирования устанавливается через восемь циклов.

Микросхема ПЗУ приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - УГО микросхемы КР1601РР1

Назначение выводов:

A0…A9 - входы адреса;

D0…D3 - входы / выходы данных;

CS - выбор кристалла;

RD - вход сигнала считывания;

PR - вход сигнала программирования;

ER - вход сигнала стирания;

U_PR -вход напряжения программирования;

Режимы работы микросхемы представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Режим работы микросхемы КР1601РР1

S	R	R	D	0ёA9	UPR	1/0	Режим
0	X	X	X	X	X	Roff	Хранение
1	0	1	0	X	-33ё-31 B	X	Общее стирание
1	0	0	0	A	--//--	X	Избирательное стирание
1	1	0	0	A	--//--	D1	Запись данных
1	1	1	1	A	-33ё5 B	D0	Считывание

Таблица 2.2 - Карта распределения адресного пространства

000h	ПЗУ
A000h
9FFFh	ОЗУ
9ВFFh

Согласно приведенной карте адресного пространства 1 Кб ОЗУ расположен c адреса 9BFFh, а 4 Кб ПЗУ с адреса A000h.

Микросхема ОЗУ, объёмом 1Кбайт, будет занимать ячейки памяти с 9BFFдо 9FFF, что соответствует адресу 1001 1ххх хххх хххх.

Таблица 2.3 - Режим работы микросхемы ОЗУ объемом 1Кбайт

	A15	A14	A13	А12	А11	А10	А9	А8	А7	А6	А5	А4	А3	А2	А1	А0
0	1	0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0
0	1	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0
0	1	0	0	1	1	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	0
1	в остальных случаях	1

ПЗУ объёмом 4Кбайт занимает ячейки памяти с A000 до B000, что соответствует адресу 101x xххх хххх хххх.

Таблица 2.4 - Режим работы микросхемы ПЗУ объемом 4Кбайт

	A15	A14	A13	А12	А11	А10	А9	А8	А7	А6	А5	А4	А3	А2	А1	А0
0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	1	0	1	X	X	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	Х	0

Адресное пространство ОЗУ и ПЗУ удобно сделать на дешифраторе 3 в 8 К555ИД7, где на входы подаются сигналы PC5, PC6, PC7. Так как по ним можно точно определить какая именно микросхема будет задействована: вывод 11 - микросхема ОЗУ; вывод 10 - микросхема ПЗУ.

Рисунок 2.3 - Адресный селектор памяти



3. Индикатор JA-SCB16202S-YN6T-LY

Характеристики:

- режим отображения: STN / TN, прямой / обратный;

- формат экрана: 16 символов * 2 строки;

- метод передачи: 1/16 Duty, 1/4 Bias;

- направление обзора: 180°/360°;

- заднее освещение: LED / EL блок.

Таблица 3.1 - Механические характеристики индикатора JA-SCB16202S-YN6T-LY.

Параметр	Спецификация	Ед. изм.
Размер модуля (Ш х В х Г)	80.0 x 36.0 x 15.0(10) Max.	мм
Видимая область (Ш х H/)	64.5 x 13.8	мм
Размер шрифта (Ш х В)	5.0 x 7.0	точка
Размер символа (Ш х В)	2.95 x 3.8	мм
Размер шага (Ш х В)	3.65 x 5.05	мм
Размер точки (Ш х В)	0.55 x 0.5	мм
Вес	Около 100 г	г

Таблица 3.2 - Назначение контактов индикатора

Номер контакта	Символ	Уровень	Функция
1	VSS (GND)	0 V	Земля
2	VDD (VCC)	+ 5V	Напряжение питания логики
3	V0	-	Напряжения питания ЖК
4	RS	H / L	H: Ввод данных L: Ввод инструкций
5	R / W	H / L	H: Чтения данных L: Запись данных
6	E	H, H L	Сигнал разрешения
7	DB0	H / L	Шина данных
8	DB1	H / L
9	DB2	H / L
10	DB3	H / L
11	DB4	H / L
12	DB5	H / L
13	DB6	H / L
14	DB7	H / L
15	NC	-
16	NC	-

Рисунок 3.1 - Блок-схема индикатора

Таблица 3.3 - Наборы инструкций

Инструкция	Код	Описание	Время запуска (макс.)
	RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
Очистка дисплея	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1		1.52 мс
Сброс	0	0	0	0	0	0	0	0	1	*	Возвращает дисплей при переключении	1.52 мс
Режим записи	0	0	0	0	0	0	0	1	I/D	SH		37 мкс
Управление дисплеем Вкл / Выкл	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B		37 мкс
Отображение курсора или дисплея	0	0	0	0	0	1	S/C	R/L	*	*		37 мкс
Начало работы	0	0	0	0	1	DL	N	F	*	*		37 мкс
Установить CG Ram адрес	0	0	0	1	ACG		37 мкс
Установить DD RAM адрес	0	0	1	ADD		37 мкс
Чтение флага “занят” и адреса	0	1	BF			0 мкс
Запись данных в CG или DD RAM	1	0	AC		43 мкс
Чтение данных из CG или DD RAM	1	1	чтение		43 мкс

Таблица 3.4 - Наборы инструкций

Замечания
I/D	1	увеличение	0	уменьшение
SH	1	включить полный сдвиг	0	выключить полный сдвиг
S/C	1	Сдвиг дисплея	0	Установка курсора
R/L	1	сдвиг вправо	0	сдвиг влево
DL	1	Биты	0	Биты
N	1	Линии	0	Линии
F	1	5 х 11 Точек	0	5 х 8 точек
BF	1	Действующий внутренне	0	Может принимать инструкции

Рисунок 3.2 - Схема подключения питания



Рисунок 3.3 - Символы шрифта



4. Расчет потребляемой устройством мощности.

Таблица 4.1 - Потребляемая мощность и ток всех элементов устройства

Микросхема	Ток потребления, мА	Потребляемая мощность, мВт	Количество
ATmega64			1
К555ИД7	9,7	51	1
КР1601РР1		370	1
КР565РУ1А		450	1
JE-AN16202	1.4	500	1
КР580ИР82	160	800	2
КР580ВА86	90	450	1
К155ЛЕ1	27	64,8	2
К500ЛЕ106Е	21	34,23	1

Для определения мощности, потребляемой устройством, необходимо просуммировать мощности, потребляемые каждым элементом в отдельности:

.

Максимальная мощность (клавиши нажаты), рассеиваемая на резисторах R1-R3, сопротивлением кОм:

мВт.

Значит мощность, потребляемая устройством:

мВт.

В качестве источника питающего напряжения можно применить любые маломощные трансформаторы на напряжения 220 / 3.3 V с использованием микросхемы-стабилизатора напряжения Б5-43, обеспечивающую максимальный ток на выходе до 1,99 А и позволяющей подключить нагрузку потребляющую до 150 Вт, что покрывает необходимые потребности.



5. Разработка принципиальной схемы

Таблица 5.1 - Спецификация элементов устройства

Поз. обозначение	Наименование
DD1	ATmega64	1
DD5	К555ИД7	1
DD6	КР1601РР1	1
DD7	КР565РУ1А	1
DD8	JE-AN16202	1
DD2,DD3	КР580ИР82	2
DD4	КР580ВА86	1
Элементы 2ИЛИ-НЕ	К155ЛЕ1	2
Элементы ИЛИ-НЕ	К500ЛЕ106Е	1
R1-R3	С2-23-0,25-1 кОм ± 5 % А-В-В	3

микропроцессорный порт индикатор мощность

Принципиальная схема представлена в приложении А.



6. Управляющая программа МП системы

В независимости от функционального назначения устройства алгоритм его работы содержит последовательность типовых операций: инициализация системы, чтение/запись памяти, чтение клавиатуры и портов ввода, вывод информации на индикаторы и порты вывода и др.

Листинг управляющей программы представлен в приложении В.



Заключение

В выполненном курсовом проекте была разработана принципиальная электрическая схема микропроцессорной системы вывода на индикатор некоторого текста. Схема строилась на базе микроконтроллера ATmega64. Основной задачей системы ставился ввод сигнала, последующая обработка и вывод цифрового сигнала на дисплей.

Из данного отчета видно, что основной объем работы заняла разработка программного обеспечения для МК. В первую очередь это связано с тем, что программы писались на ассемблере, на котором даже самые элементарные действия могут требовать трудоемкого кода. Однако это оправдано тем, что программы на ассемблере занимают очень мало памяти.



Библиографический список

1. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. / Нефедов А.В. Т. 9.-М.: ИП РадиоСофт, 1999.- 512 с.

2. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник/ Н.Н. Акимов и др. Мн.: Беларусь, 1994.

3. Полупроводниковые приборы: (диоды и транзисторы) / Галкин В.И., Прохоренко В.А. -Мн.: Беларусь, 1979.

4. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / C. В. Якубовский и др.- М.: Радио и связь, 1989.

5. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. / Шило В.Л. М.: Радио и Связь, 1987.

6. http://www.dalkon.ru/

7. http://radiol12.ru/

8. СТП ОмГУПС-1.2-2005. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные: общие требования и правила оформления текстовых документов. - Омский Государственный Университет Путей Сообщения, Омск, 2005. 28с.



ПРИЛОЖЕНИЕ А

Принципиальная схема разработанного устройства



ПРИЛОЖЕНИЕ В

Листинг управляющей программы

;ATmega64

.include "m64def.inc"

.def out_fig_code = r21 ;код выводимого символа для индикатора

.def out_seg = r22 ;номер текущего сегмента

.def d1 = r4

.def d2 = r5

.def d3 = r6

def d1 = r7

.def d2 = r8

.def d3 = r9

def d1 = r10

.def d2 = r11

.def d3 = r12

def d1 = r13

.def d2 = r14

.def d3 = r15

def d1 = r16

.def d2 = r17

def d1 = r18

.def d2 = r19

.equ out_seg16 = 7

.dseg

.org 0x100

.cseg

.org 0

rjmp reset

;-------------

; начало программы

reset:

clr out_fig_code

clr out_seg

ldi r20, out_seg16

; программирование портов F и С на вывод

ldi r20, 7

out ddrc, r20

ldi r20, $ff

sts ddrf, r20

start:

ldi out_seg, 1 ; на сегмент 1

ldi out_fig_code, LLHLHHLH ; вывод M

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, 2 ; на сегмент 2

ldi out_fig_code, LHHLHLHH ; вывод k

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, 3 ; на сегмент 3

ldi out_fig_code, LLHLHHLH ; вывод M

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

rcall delay05

ldi out_seg, 4 ; на сегмент 4

ldi out_fig_code, LHHHLLLL ; вывод p

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, 5 ; на сегмент 5

ldi out_fig_code, LHLHLLHH ; вывод S

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, 6 ; на сегмент 6

ldi out_fig_code, LHLHLHLH ; вывод U

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

rcall delay05

ldi out_seg, 7 ; на сегмент7

ldi out_fig_code, LLHLLLLL ; вывод пустого символа

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, 8 ; на сегмент 8

ldi out_fig_code, LHHHLHLL ; вывод t

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, 9 ; на сегмент 9

ldi out_fig_code, LHHLHLLL ; вывод h

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

rcall delay05

ldi out_seg, A ; на сегмент 10

ldi out_fig_code, LHHLLHLL ; вывод e

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, B ; на сегмент 11

ldi out_fig_code, LLHLLLLL ; вывод пустого символа

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, C ; на сегмент 12

ldi out_fig_code, LHHLLLHL ; вывод b

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

rcall delay05

ldi out_seg, D ; на сегмент 13

ldi out_fig_code, LHHHLHLL ; вывод e

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, E ; на сегмент 14

ldi out_fig_code, LHHHLLHH ; вывод s

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

ldi out_seg, F ; на сегмент 15

ldi out_fig_code, LHHHLHLL ; вывод t

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

rcall delay05

ldi out_seg, 10 ; на сегмент 16

ldi out_fig_code, LLHLLLLH ; вывод !

rcall out_pp ; вызов подпрограммы вывода

;-------------

; подпрограмма вывода на индикатор

out_pp:

out PORTC, r20

sts PORTF, out_fig_code

out PORTC, out_seg

ret

Размещено на Allbest.ru