1 / 90

Architektury počítačů a paralelných systémů

Architektury počítačů a paralelných systémů. Atmega 32 Zpracoval: Doc. Ing. Lačezar Ličev, CSc. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega32. • 8-bitový RISC mikrokontroler . • Výkon - 16 MIPS/16 MHz - 12x rychlejší než standardní x51 na stejné taktovací frekvenci.

meredith-horne
Download Presentation

Architektury počítačů a paralelných systémů

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Architektury počítačů a paralelných systémů Atmega 32 Zpracoval: Doc. Ing. Lačezar Ličev, CSc.

  2. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega32 • 8-bitový RISC mikrokontroler. • Výkon - 16 MIPS/16 MHz - 12x rychlejší než standardní x51 na stejné taktovací frekvenci. • Plně statická funkce. Interní kalibrovaný RC oscilátor. • Dvou-cyklová násobička na čipu. • 131 výkonných instrukcí, většinou jedno-cyklových. • 32 osmibitových registrů pro obecné použití. • 32kB programová FLASH paměť, programovatelná přímo v aplikaci s možností uzamknutí, 10.000 zápisových/mazacích, cyklů s volitelnou velikostí bootloader sekce.

  3. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega32 • 1kB EEPROM paměť, 100.000 zápisových/mazacích cyklů. • 2kB interní SRAM paměť. • JTAG rozhraní s možností programování a ladění. • 8-kanálový 10-bitový A/D převodník, analogový komparátor. • Bytově orientované sériové rozhraní (TWI). • Dvě programovatelné USART komunikační rozhraní. • Master/slave SPI sériové rozhraní. • Dva 8-bitové a jeden 16-bitové čítače, s vlastní před-děličkou.

  4. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega32 • Dva 8-bitové PWM kanály. • 4 PWM kanálů s programovatelným rozlišením 2-16 bitů. • Programovatelný Watch-dog časovač s oscilátorem na čipu. • Čítač reálného času RTC s odděleným oscilátorem. • 6 režimů snížené spotřeby. • 32 programovatelných I/O vývodů. • Napájecí napětí 4.5-5.5V.

  5. ATmega32

  6. Zapojení AVR-KITu

  7. Podpora • Pro vývoj aplikací lze použít vývojová prostředí různých výrobců a také systém AVR Studio – volné dostupné na stránkách firmy Atmel. • Programování lze provádět volně dostupný softwarem.

  8. Po rozbalení archívu „avr-kit.zip“ vznikne adresář s obsahem ./avrkit.exe > Program pro programování AVR Kitu ./avr-kit > Skupina projektů pro AVR Studio5 ./avrkit > Adresář s knihovnou avrkit ./leds > Adresář s projektem pro LED diody ./i2c > Adresář s projektem pro sběrnici i2c ./demo > Adresář s demo projekty

  9. Obsah adresáře - avrkit ./avrkit.c > Zdrojový kód knihovny avrkit ./avrkit.h > Hlavičkový soubor knihovny avrkit

  10. Obsah adresáře - leds ./leds.avrgccproj > Projekt AVR Studia ./leds.c > Zdrojový kód programu leds ./Debug > Adresář pro výstupní soubory ./Release > Adresář pro výstupní soubory

  11. Obsah adresáře - i2c ./i2c.avrgccproj > Projekt AVR Studia ./i2c.c > Zdrojový kód programu i2c ./Debug > Adresář pro výstupní soubory ./Release > Adresář pro výstupní soubory

  12. Obsah adresáře - demo ./demoleds.hex > Demo program pro LEDky ./demo8x8.hex > Demo program pro led displej ./demoi2c.hex > Demo program pro sbìrnici i2c

  13. ATmega32 - 4 V/V porty (PA, PB, PC a PD) Konfigurace portů (A, B, C a D) pomoci registrů: DDRx- zápisem log. 1 na konkrétní bit tohoto registru určíme, že daný pin bude výstupní a pří log. 0 bude vstupní. PORTx- když je pin definovaný jako vstupní a v reg. PORTx je definována log.1 je tento pin udržován v klidovém stavu na hodnotu 1. Při log. 0 zapsané do reg. PORTx a když je pin definován jako výstupní určuje reg. PORTx log. hodnotu na konkrétním pinu. PINx - Zapsáním log. 1 na pin tohoto registru nastaví log. 1 na konkrétním pinu nezávisle na registru DDRx. Pokud je port nastaven jako vstupní lze pomocí registru PINx zjistit aktuální stav na portu.

  14. Postup při programování mikropočítače AVR-KITu • Aktivace BOOTLoader - stlačením tlačítka PIND4, pak stlačením a uvolnění tlačítka RESET - procesor se uvede do módu programování paměti FLASH - Sviti LED dioda připojenou na PIND2. • Restart procesoru - stlačení a uvolnění tlačítka RESET. • Po ukončení programování program avrkit.exe zůstává aktivní a je připraven vypisovat data, které bude mikropočítač zapisovat na sériový port pomocí funkce printf. Nechcete-li tuto funkci programu avrkit.exe využívat je ji možné vypnou parametrem -n.

  15. Programování AVR-KITuprogram avrkit.exe (archív avrkit.zip). • avrkit.exe -h • -h show thishelp • -d serial port device (def: 'COM1') • -e erase AVR flash only • -l list available COM ports • -n no terminal mode after programming • -s show AVR flash only • -t terminal mode only • -v verify AVR flash memory only • -x show HEX file only • avrkit.exe -d COM3 demoleds.hex

  16. Architektury počítačů a paralelných systémů Cvičení na: Atmel EVMS-mega128 Zpracoval: Doc. Ing. Lačezar Ličev, CSc.

  17. Vlastnosti vývojové desky • Obsahuje RISC MCU Atmel ATmega128-16AI TQFP64 • Pro vytváření programového kódu - Atmel AVR Studio • Napájení: • Power konektor (např. z wall adapteru) • USB (chráněno SMD tavnou vyměnitelnou pojistkou) • Možnosti programování mikrokontroleru: • ISP či JTAG programovací rozhraní (JTAG ladění kódu) • USB komunikační rozhraní (bootloader-u MCU)

  18. Vlastnosti vývojové desky Uživatelská rozhraní: • 4 LED diody • 8 tlačítek • Multiplexovanýsedmisegmentový LED display (4 digity) • LCD display (2x 16 znaků, podsvětlený, odnímatelný) • Komunikační rozhraní: • RS-232 (canon 9 konektor) • USB (konektor typu B) • SPI (pinová lišta) • I2C (pinová lišta)

  19. Vlastnosti vývojové desky Ostatní rozhraní: • 7 univerzálních vstupů/výstupů (pinová lišta) • 2 ADC vstupy/výstupu ref. napětí (pinová lišta) • Rozhraní pro připojení externí paměti • Piny umožňující napájení připojených modulů napětím +5V

  20. Vlastnosti vývojové desky Deska dále obsahuje: • 5V napěťový regulátor • Nastavitelnou napěťovou referenci pro interní AD • Krystal 14.74567MHz v patici - hlavní zdroj hod. signálu • Krystal 32.768kHz pro RTC • Piezoměnič bez vlastního budiče (beeper) • Trimr pro nastavení kontrastu LCD displeje • Resetovací tlačítko • Rozměry desky(v x š x d): 25.0mm x 146.4mm x 68.0mm

  21. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega128-16AI TQFP64 • 8-bitový RISC mikrokontroler. • Výkon - 16 MIPS/16 MHz - 12x rychlejší než standardní x51 na stejné taktovací frekvenci. • Plně statická funkce. Interní kalibrovaný RC oscilátor. • Dvou-cyklová násobička na čipu. • 133 výkonných instrukcí, většinou jedno-cyklových. • 32 osmibitových registrů pro obecné použití. • 128kB programová FLASH paměť, programovatelná přímo v aplikaci s možností uzamknutí, 10.000 zápisových/mazacích, cyklů s volitelnou velikostí bootloader sekce.

  22. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega128-16AI TQFP64 • 4kB EEPROM paměť, 100.000 zápisových/mazacích cyklů. • 4kB interní SRAM paměť. • JTAG rozhraní s možností programování a ladění. • 8-kanálový 10-bitový A/D převodník, analogový komparátor. • Bytově orientované sériové rozhraní (TWI). • Dvě programovatelné USART komunikační rozhraní. • Master/slave SPI sériové rozhraní. • Dva 8-bitové a dva 16-bitové čítače, s vlastní před-děličkou.

  23. Vlastnosti mikrokontroleru ATmega128-16AI TQFP64 • Dva 8-bitové PWM kanály. • 6 PWM kanálů s programovatelným rozlišením 2-16 bitů. • Programovatelný Watch-dog časovač s oscilátorem na čipu. • Čítač reálného času RTC s odděleným oscilátorem. • 6 režimů snížené spotřeby. • 53 programovatelných I/O vývodů. • Napájecí napětí 4.5-5.5V.

  24. Podpora • Pro vývoj aplikací lze použít vývojová prostředí různých výrobců a také systém AVR Studio – volné dostupné na stránkách firmy Atmel. • Programování lze provádět volně dostupný softwarem.

  25. Stručný popis • Vývojový modul obsahuje RISC mikrokontroler vývojové řady AVR firmy Atmel s označením Atmel EVMS-mega128. • Maximálním výkon.

  26. Atmel EVMS-mega128

  27. Atmel EVMS-mega128

  28. Atmel EVMS-mega128

  29. Atmel EVMS-mega128

  30. Blokové schéma

  31. Napájení

  32. Jumper JP PWR

  33. Sériové rozhraní RS-232JP UART – 1

  34. Význam vývodů konektoru RS 232 (UART)

  35. Logická vazba mezí tlačítky a MCU

  36. LED - display

  37. Řídící signály a pozicí LED display

  38. LCD display a vývody MCU

  39. Vývody ISP a JTAG

  40. Nahrávání programu do MCU Vlastnosti vývojové desky

  41. Programování MCU

  42. Hlavička- 1 ;******************************************** ; Program : counter 0 ; Version : v1.0 ; Hardware : atmega128-16ai TQFP64 ; Xtall : 14.7456 MHz ; Author : ;********************************************

  43. Hlavička– 2.1Evms-mega128 v 1.0 boardcongiguration ;****************************************************************** ;Jumpers: ;Power ;depends on power supply used (REG or USB ;VREF ;Don`t care (for example 2.5v) ;LEE ; Don`t care ;UART1 ; Don`t care ; ;Connectors: ; ;

  44. Hlavička– 2.2Evms-mega128 v 1.0 boardcongiguration ;****************************************************************** ;Connectors: ;LCD display ;Don`t care ;Ext. memory ;Don`t care ;ADC ;Don`t care ;SPI ;Don`t care ;I2C ;Don`t care ;Misc ;Don`t care ; ;

  45. Sekce include ;============Includes========== .NOLIST .include “m128def.inc” .LIST

  46. Sekcekonstant ;===========Constants========== .EQU BaudConst = 7 ; Baudovarychlost .EQU BuffLen = 8 ; Velikostbufferu

  47. Sekcepojmenováníregistrů ;=======Registerdefinitions========= .defZeroReg = r1 .defFFReg = r2 .defPDelReg = r16 . .

  48. Sekcepamětí SRAM ;========= Data Segment ========== .DSEG .Var .BYTE 1 ;1 bytova prom. naadr. Var1 .Buffer .BYTE 8;8 bytova prom. naadr. Buffer

  49. Sekce EEPROM ;======== EEPROM segment ======= .ESEG ConstArr .DB 0x00, 0x00 ;definujetabulku constant 0x00, 0x00 naadreseConstArr

  50. Sekce MAKER ;=========== MACROs ========== .MACRO INC_Z16 add ZL, @0 adc ZH, @1 .ENDM

More Related