Связать ПК с отладочным стендом EasyAVR. Разработать программу для ПК и AVR, позволяющие управлять с ПК миганием свтедодиодов EasyAVR.

В модуле USART ее длина может составлять от 5 до 9 разрядов. Кроме того, модули могут вырабатывать и контролировать разряд четности.Последовательный периферийный интерфейс (SPI)Это специальный последовательный интерфейс, разработанный для связи микроконтроллеров между собой. Канал SPI использует для передачи информации три линии: линию MISO (MasterInput / SlaveOutput); линию MOSI (MasterOutput / SlaveInput); линию SCK (Тактовый сигнал).В микроконтроллерах AVR канал SPI может выполнять двоякую функцию. Так, при помощи этого интерфейса можно не только организовать последовательный канал обмена информацией между двумя микроконтроллерами, но и между микроконтроллером и любым периферийным устройством, имеющим SPI-интерфейс.Существует целый набор подобных устройств: цифровые потенциометры, ЦАП/АЦП, внешние Flash-ПЗУ и др.Второе предназначение канала SPI — программирование микроконтроллера. Именно через этот канал осуществляется последовательное программирование памяти программ и внутреннего EEPROM. Такой усеченный канал SPI имеется практически в каждом микроконтроллере AVR. В настоящее время по совокупности параметров «энергопотребление - производительность - цена» микроконтроллеры семейства AVR 8 бит не имеют себе равных. Их достоинства: быстродействующий процессор, FLASH память программ, встроенная память данных EEPROM. мощные выходные порты.широкий диапазон питающего напряжения. Благодаря всему этому микроконтроллеры AYR широко применяются как в любительских, так и в профессиональных разработках.Практически все AVR-контроллеры можно запрограммировать в двух режимах - высоковольтном (параллельном) и низковольтном (ISP). Наиболее часто используется низковольтное программирование. В большинстве случаев для записи кодов программы не требуется даже извлекать контроллер из платы и устанавливать его в панель программатора. Аппаратная реализация ISP программаторов очень простая, с описанием одного из вариантов такого программатора - аналога фирменного AVRISP.3.2 Анализ работы сЖКИИндикаторы типа ЖКИ принадлежат к числу наиболее распространенных. Их производством занимается более полудюжины производителей, таких как DataVision, Bolymin, SII, Optrex, Batron, Picvue, EDT, Varitronix или Povertip.В состав индикатора входит микроконтроллер HD44780 или совместимый с ним, производимый фирмами Hitachi, Epson, Toshiba, Philips, Samsung, Sanyo. Он управляет точками ЖК-дисплея и интерфейсной частью индикатора. Внешний вид приведен на рисунке 3.5.Рисунок 3.5 – ЖКИ MT-16S2RРисунок 3.6 – Основные характеристики ЖКИ Описание выводов дисплея представлено на рисунке 3.7Рисунок 3.7 – Назначение внешних выводовИнтерфейс ЖКИ – параллельный. Для соединения индикатора с микроконтроллером нужно использовать 11 линий – 8 для передачи данных , одну – для информирования индикатора о направлении обмена ( – чтение, – запись), одну — для информирования о типе передаваемых данных (; — данные, — команда), и одну в качестве строб-сигнала, по перепаду которого из 1 в 0 осуществляется запись данных в индикатор или чтение из него. На индикатор нужно подать также питающее напряжение (+ 5 В), соединить его с общим проводом, а также подать на соответствующий вывод некий потенциал (от 0 до 5 В), который регулирует контраст формируемого индикатором изображения. [1, с. 231] Схема соединения индикатора с микроконтроллером приведена на рисунке 3.8. Внутри индикатора есть 80 ячеек памяти, называемых обычно видеопамятью. При помощи соответствующих команд, мы можем в любую из этих ячеек занести любое 8-битное число (т. е. от 0 до 0FFH). Каждому из этих чисел взаимно однозначно соответствует при отображении определенный символ — например, числу 32Н — цифра 2, числу 47Н — заглавная латинская буква G и т. д. Рисунок 3.8 – Схема подключения индикатора к микроконтроллеруНаибольшие различия между одинаковыми индикаторами различных производителей лежат именно в таблицах соответствия (иногда называемых таблицей кодов символов, таблицей знакогенератора или таблицей фонтов), точнее в правых их половинах, соответствующих числам от 0A0H до 0FFH. В так называемых русифицированных индикаторах среди символов, соответствующих этим числам, есть символы нашей родной кириллицы. Поэтому, так как мы собираемся на индикаторе отображать русские буквы, необходимо приобрести индикаторы именно с такой таблицей кодов символов.[3, с. 134]На индикаторе могут быть отображены любые 16 идущих последовательно символов в каждой строке. Выбор конкретной последовательности определяется программно. Для определенности первой командой перед занесением в индикатор информации ставят команду сброса дисплея. В ходе ее выполнения контроллер индикатора заносит во все ячейки видеопамяти код пробела (20Н) и настраивает дисплей так, чтобы в крайнем левом разряде отобразился символ, код которой находится в ячейке видеопамяти с адресом 0, во втором слева разряде — символ, код которого в ячейке с адресом 1 и т. д. Таким образом, сразу после выполнения команды сброса дисплея отображаются символы, коды которых хранятся в первых 16 ячейках видеопамяти.Эта команда заносит во все ячейки видеопамяти пробелы, поэтому для того, чтобы увидеть на дисплее что-то помимо пустой строки, нам после сброса дисплея нужно занести в эти 16 ячеек видеопамяти коды символов, которые нам хотелось бы отобразить. Для этого надо установить в 0 сигнал на входе индикатора. Далее, надо установить в 1 сигнал на входе RS дисплея — как уже говорилось, при RS=1 воспринимает передаваемую информацию как данные, а при RS=0 — как команду. На DA7-DB5 нужно вывести передаваемые в индикатор 8 бит, и после того, как все будет сделано, подать на вход Е индикатора строб-сигнал — положительный импульс длительностью не менее 500 нс. По перепаду строб-сигнала из 1 в 0 осуществится запись данных в индикатор. Информация заносится в ту ячейку видеопамяти, на которую указывает счетчик адреса памяти индикатора АС. После команды сброса дисплея АС устанавливается в 0. Следовательно, первые после этого сброса записываемые данные попадут в нулевую ячейку видеопамяти.[5, с. 65]4. Разработка ПОРассмотрим отдельные функции управления приемопередатчиком стандарта UART, а также ЖКИ.Изначально необходимо провести процедуру инициализации (настройки) приемопередатчика UART. Фрагмент программы, реализующий данные функции представлен ниже:Фрагмент программы, реализующий передачу данных по стандарту UART представлен ниже:Аналогичным образом реализован и прием данных:Далее рассмотрим функции управления работой ЖКИИнициализация:Управление работой ЖКИ складывается из передачи данных, команды. Эти функции приведены ниже:Для удобства работы с данными функциями реализована дополнительная функция по управлению:Полный текст программы представлен в приложении 1.Далее рассмотрим работу программы в среде моделирования Proteus. Для передачи данных от ПК используем VIRTUAL TERMINAL. ВVirtual Instruments Mode выбираемVIRTUAL TERMINAL идобавляемего.Соединяем терминал к микроконтроллеру: RXD контроллера к TXD терминала и RXDтерминала к TXD контроллера.Далее составляем принципиальную схему для отладки программы.Рисунок 4.1 – Моделирование работы в среде proteusПри реализации приема/передачи данных по USART, микроконтроллер Atmega8 обменивается информацией с терминалом, для наглядности к контроллеру подключен LCD 16X02 дисплей. При нажатии на кнопки 1-3 в терминале высвечиваются соответствующие строки, также если выводить в терминал символы "a" или "b", будет загораться или гаснуть светодиод, подключенный к порту PB0 контроллера. Любые символы выводимые в терминал будут также высвечиваться на LCD дисплее. Для обмена данными используется стандартная программа HyperTerminal от Microsoft.Результат работы программы представлен на рисунке 4.2.Рисунок 4.2 – Результат работы программы управленияЗаключениеВ ходе курсового проектирования был проведен анализ отладочной платы EasyAVRдля проведения занятий по изучению работы микроконтроллеров. В ходе исследования данной среды была реализована программа управления микроконтроллером реализующая прием и передачу данных по UART, а также вывод данных на светодиоды и ЖКИ.Было предложено описание микроконтроллера ATmega 8, содержащее краткую информацию об его устройстве, а также сведения, необходимые для практической работы с ним. С помощью этого описания можно быстро и эффективно создать приложения для данного микроконтроллера. Заключительным этапом стала разработка ПО, где были наглядно продемонстрированы возможности стенда и контроллера при работе с интерфейсами связи. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощьюAVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.2. Кравченко А.В. 10 устройств на AVR микроконтроллерахКнига 1 – М.:Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.11. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.17, Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 432 с.: ил.18. Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 240 с.: ил.19. Белов А. В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи. Книга. — СПб.: Наука и Техника, 2013. — 528 с.: ил. 10. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под.ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.