1
Politechnika
Ś
l
ą
ska w Gliwicach
Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki
LABORATORIUM
PRZEDMIOTU SYSTEMY MIKROPROCESOROWE
Ć
WICZENIE 2
Układy liczników-timerów, obsługi przerwa
ń
i transmisji szeregowej
mikrokontrolera ATXMega128A1
2
1
Cel
ć
wiczenia
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie studentów z układami liczników oraz
układami transmisji szeregowej w mikroprocesorach na przykładzie mikrokontrolera
ATXMega128A1.
Zajęcia są realizowane na płycie uruchomieniowej Xplain firmy Atmel, wyposaŜonej
w mikrokontroler ATXMega 128A1 oraz peryferia, typu: diody, przyciski oraz głośnik. Pełna
dokumentacja
dotycząca
płytki
Xplain
znajduje
się
na
stronie
producenta
http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4506&source=xplain_page
.
2
Przygotowanie do
ć
wiczenia
KaŜdy uczestnik laboratorium powinien mieć podstawową wiedzę z zakresu programowania
z wykorzystaniem języków C oraz Asembler. Ponadto od studentów wymagana jest
umiejętność wykonywania operacji logicznych i arytmetycznych na liczbach zapisanych w
róŜnych systemach liczbowych.
Dodatkowo, przystępujący do ćwiczenia powinien zapoznać się z podstawowymi funkcjami
ś
rodowiska
AVRStudio,
które
jest
udostępniane
na
stronie
http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725
.
Na poniŜszych rysunkach przedstawiono kolejne kroki związane z połączeniem płytki Xplain
ze środowiskiem AVRStudio. Komunikacja z mikrokontrolerem i sprawdzenie jego podpisu.
Zakładka pozwalająca na załadowanie skompilowanej wersji programu w postaci pliku nasz_
program.hex. Aktualna konfiguracja mikrokontrolera z wykorzystaniem fusebits. Dokładny
sposób zostanie przedstawiony przez prowadzącego na początku zajęć laboratoryjnych.
3
Rysunek 1.
W celu opanowania metod programowania mikrokontrolera kaŜdy student powinien zapoznać
się
z
dokumentacją
znajdującą
się
na
stronie
internetowej
producenta
http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4298
oraz z programami
testowymi dostępnymi na stronie
http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4506
.
Na
rysunku
2
przedstawiono przykładowy podgląd na program napisany w języku C.
4
Rysunek 2.
Znajomość programowania mikrokontrolera w języku C stanowi minimum wiedzy kaŜdego
uczestnika laboratorium. W celu uzyskania maksymalnej oceny student powinien równieŜ
wykazać się wiedzą z zakresu programowania mikrokontrolera w języku Asembler.
5
3
Przebieg
ć
wiczenia laboratoryjnego
Sposób zaliczenia laboratorium oraz jego przebieg:
•
kartkówka (max. 1 pkt., obowiązuje wiedza znajdująca się w dokumentacji i
materiałach zawartych na wyŜej wymienionych stronach internetowych);
•
realizacja zadań przedstawionych poniŜej (max. 4 pkt.);
WaŜne! - podczas ćwiczenia kaŜda sekcja tworzy osobny protokół z przebiegu
ć
wiczenia (informacje, które naleŜy umieścić na protokole znajdują się poniŜej)
Zadania do wykonania:
1. Sprawdzić w dokumentacji do których portów wejścia/wyjścia podłączone są
przyciski, diody LED, układ głośnika, moduł USARTC0
2. Zapoznać się z przykładowymi aplikacjami realizującą obsługę liczników na stronie
internetowej producenta Xplain.
3. Zmodyfikować aplikacje w taki sposób, aby moŜliwe było sekwencyjne zapalanie
diod LED z przerwą 1s realizowane z wykorzystaniem licznika/timera. (1 pkt)
4. Zrealizować aplikację generującą „węŜa świetlnego” – działanie w dwóch kierunkach
z wykorzystaniem licznika/timera. Naciśnięcie odpowiednich przycisków określa
kierunek zmian „węŜa”. (0.5 pkt)
5. Zrealizować aplikację generującą „węŜa świetlnego” przy wykorzystaniu funkcji
obsługi przerwań generowanych przez moduł licznika/timera. (1 pkt)
6. Zapoznać się z obsługą układu generującego dźwięk.
7. Generacja sygnału dźwiękowego prostokąt o kilku częstotliwościach. Naciśnięcie
przycisku S1 - zmiana częstotliwości - zwiększanie, S2 – zmiana częstotliwości -
zmniejszanie. (0.5 pkt)
8. Zapoznać się z obsługą układu transmisji szeregowej USART i odpowiednimi
wyprowadzeniami (moduł USARTC0). Uwaga : Zresetowanie elementów płytki
Xplain przy braku zworki TDI-GND pozwala przełączyć układ AT90USB1287 w tryb
konwertera serial-usb, co jest konieczne do wykonania zadania. Przed kolejną próbą
zaprogramowania układu Xmega konieczne jest zwarcie sygnałów TDI-GND i
zresetowanie elementów płytki XPlain.
6
9. Zrealizować program w taki sposób, aby określony znak był periodycznie wysyłany z
mikrokontrolera Xmega do komputera PC z wykorzystaniem wirtualnego portu COM.
Znaki na komputerze PC powinny być prawidłowo odebrane w dowolnym terminalu.
Odebranie znaku wysłanego z terminalu z komputera PC do układu Xmega powinno
być takŜe sygnalizowane (przykładowo zmianą stanu jednej z diod LED). (1 pkt)
7
RAPORT Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Grupa dziekańska ……. Rok akademicki ……../…….. Semestr …..
Data wykonania ćwiczenia laboratoryjnego …………. Nr ćwiczenia …….
Skład sekcji:
…………….
…………….
…………….
…………….
…………….
Treść raportu
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………