Mikroprocesory i Mikrosterowniki

Podobne dokumenty
Mikroprocesory i Mikrosterowniki

Mikroprocesory i mikrosterowniki

Komunikacja w mikrokontrolerach. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Piotr Markowski

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej

Mikrokontrolery AVR Wprowadzenie

KOMUNIKACJA Z OTOCZENIEM MIKROKONTROLERA

MIKROKONTROLERY I MIKROPROCESORY

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Liczniki Timer Counter T/C0, T/C1, T/C2

Systemy wbudowane Mikrokontrolery

Charakterystyka mikrokontrolerów. Przygotowali: Łukasz Glapiński, Mateusz Kocur, Adam Kokot,

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13

Podstawowe urządzenia peryferyjne mikrokontrolera ATmega8 Spis treści

Kurs Elektroniki. Część 5 - Mikrokontrolery. 1/26

Wykład Mikroprocesory i kontrolery

Wstęp Architektura... 13

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Analog-Digital Converter Konwerter Analogowo-Cyfrowy

Techniki mikroprocesorowe i systemy wbudowane

Spis treœci. Co to jest mikrokontroler? Kody i liczby stosowane w systemach komputerowych. Podstawowe elementy logiczne

Inż. Kamil Kujawski Inż. Krzysztof Krefta. Wykład w ramach zajęć Akademia ETI

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

Podstawowe urządzenia peryferyjne mikrokontrolera ATmega8 Spis treści

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Magistrala szeregowa I2C / TWI Inter-Integrated Circuit Two Wire Interface

Poradnik programowania procesorów AVR na przykładzie ATMEGA8

Wykład 4. Przegląd mikrokontrolerów 16-bit: - PIC24 - dspic - MSP430

Systemy wbudowane. Paweł Pełczyński

Wykład 2. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC

Podstawy techniki mikroprocesorowej. Dr inż. Grzegorz Kosobudzki p.311a A-5. Tel

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM

Systemy wbudowane. Wprowadzenie. Struktura. Mikrokontrolery AVR. Wprowadzenie do programowania w C

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

Wykład Mikrokontrolery i mikrosystemy Cele wykładu:

Układy zegarowe w systemie mikroprocesorowym

Technika Mikroprocesorowa

Wbudowane układy peryferyjne cz. 1 Wykład 7

Wykład 3. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: STM8

Mikrokontroler ATmega32. System przerwań Porty wejścia-wyjścia Układy czasowo-licznikowe

Elementy składoweµc - przypomnienie

Mikrokontroler AVR ATmega32 - wykład 9

Systemy Wbudowane. Arduino, AVR. Arduino. Arduino. Arduino. Oprogramowanie. Mikrokontroler. Mikrokontroler Platforma Arduino. Arduino IDE: Arduino C:

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: EEL s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Organizacja typowego mikroprocesora

Komunikacja w mikrokontrolerach. Magistrala szeregowa I2C / TWI Inter-Integrated Circuit Two Wire Interface

Technika mikroprocesorowa

Układy zegarowe w systemie mikroprocesorowym

KARTA PRZEDMIOTU. Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Technika mikroprocesorowa. W. Daca, Politechnika Szczecińska, Wydział Elektryczny, 2007/08

Budowa Mikrokomputera

Instytut Teleinformatyki

Podstawowa struktura systemu mikroprocesorowego

Instytut Teleinformatyki

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa Wstęp... 11

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

Programowanie Mikrokontrolerów

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Maszyny liczace - rys historyczny

Systemy Wbudowane. Założenia i cele przedmiotu: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Opis form zajęć

Systemy mikroprocesorowe

PSM. Czym są systemy wbudowane? Podstawy systemów mikroprocesorowych. Systemy wbudowane (Embedded Devices) Moc: ~ mw. Na jednym końcu skali

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

Język C. Wykład 9: Mikrokontrolery cz.1. Łukasz Gaweł Chemia C pokój 307

Charakterystyka mikrokontrolerów

Programowanie mikrokontrolerów AVR

Mikrokontrolery w mechatronice. Wstępne uwagi

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Laboratorium

Komunikacja w mikrokontrolerach. Podstawy programowania. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki dr inż. Piotr Markowski

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

Architektura systemów komputerowych

11.Mikrokomputeryjednoukładowe

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

Systemy wbudowane. Mikrokontrolery cz. 1. Opracowano na podstawie (

Szkolenia specjalistyczne

Podstawowe urządzenia peryferyjne mikrokontrolera ATmega8 Spis treści

Liczniki, rejestry lab. 08 Mikrokontrolery WSTĘP

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

1. Wstęp Różnice pomiędzy mikrokontrolerami ST7 a ST7LITE Rdzeń mikrokontrolerów ST7FLITE... 15

Architektura mikroprocesorów TEO 2009/2010

Schemat blokowy procesora rdzeniowego ATmega16. Głównym zadaniem JC jest zapewnienie poprawnego i szybkiego wykonywania programu.

Spis treści. Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Architektura komputerów

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

ŚRODOWISKO PROTOTYPOWANIA SP AVR

Procesory. Schemat budowy procesora

Mikrokontrolery czyli o czym to będzie...

Programowanie mikrokontrolerów. 8 listopada 2007

Który z podzespołów komputera przy wyłączonym zasilaniu przechowuje program rozpoczynający ładowanie systemu operacyjnego? A. CPU B. RAM C. ROM D.

2. PORTY WEJŚCIA/WYJŚCIA (I/O)

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

Niektóre piny mogą pełnić różne role, zależnie od aktualnej wartości sygnałów sterujących.

MIKROKONTROLERY AVR JĘZYK C WYDAWNICTWO ATNEL PODSTAWY PROGRAMOWANIA. Miros aw Kardaś. Szczecin Mojej Żonie Kasi

Programowalne układy logiczne

MIKROKONTROLERY FIRMY ATMEL. dr inż. Wiesław Madej

1. Wprowadzenie Programowanie mikrokontrolerów Sprzęt i oprogramowanie... 33

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

Transkrypt:

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Wykład 1 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki dr inż. Piotr Markowski Na prawach rękopisu. Na podstawie dokumentacji ATmega8535, www.atmel.com.

Konsultacje Pn, 11-13, 143/M11 Śr, 11-13, 143/M11

Materiały http://www.w12.pwr.wroc.pl/pmarkowski/

Warunki zaliczenia odpowiedź ustna termin 0: test wyboru (warunek pozytywny wynik kartkówek)

Treść kursu Mikroprocesory i mikrokontrolery Programowanie mikrokontrolerów na przykładzie 8-bitowego układu ATmega8535 (ATMEL) Asembler

Literatura R. Pełka Mikrokontrolery architektura, programowanie, zastosowania P. Górecki Mikrokontrolery dla początkujących J.M. Sibigtroth Zrozumieć małe mikrokontrolery J. Doliński Mikrokontrolery AVR w praktyce R. Baranowski Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce www.atmel.com (dokumentacja!)

Plan wykładu Mikroprocesory i mikrokontrolery Architektura mikrokontrolera na przykładzie AVR Lista instrukcji AVR Urządzenia peryferyjne AVR Wybrane interfejsy komunikacyjne Wybrane układy zewnętrzne

Mikrokontroler (mikrosterownik) definicja MCU (MicroController Unit) Jest scalonym układem cyfrowym, który oprócz wbudowanej jednostki centralnej CPU posiada zintegrowaną pamięć oraz układy wspomagające. Mikrokontroler stanowi całkowicie autonomiczny system mikroprocesorowy, który do pracy nie wymaga układów zewnętrznych. Ma rozbudowany system komunikacji z otoczeniem.

Mikrokontroler - zastosowania Mikrosystem Magistrala komunikacyjna Czujniki Mikrokontroler Magistrala komunikacyjna Aktuatory

Mikrokontroler - budowa CPU Central Processing Unit mikroprocesor jednostka centralna serce MCU mogą być różne CPU: architektury magistrale (8,16-bit...) rodziny MCU Pamięć: - programu - danych

Mikrokontroler - budowa Pamięć programu (dysk twardy MCU) program Pamięć danych (RAM) rejestry + RAM np. 8 kb 32 kb H A R V A R D np. 32 rej. uniwersalne 8-bitowe np. 64 rej. specjalne 8-bitowe np. 512 bajtów SRAM RAZEM 608 B

Mikrokontroler - budowa Porty WE / WY do komunikacji z otoczeniem np. 32 nóżki podzielone na 4 porty (4 x 8)

Mikrokontroler - budowa Układy peryferyjne Magistrala danych Magistrala instrukcji Magistrala sterująca ADC czujniki komparator obsługa przerwań interfejsy komunikac. pamięć ROM liczniki RTC WDT

Mikrokontroler - budowa RESET Układ taktujący K W A R C ZASILANIE

ATmega8535

Specyfikacja ATmega8535 Mikrokontroler 8-bitowy Architektura RISC 132 instrukcje w większości wykonywane w 1 cykl zegarowy 32 rejestry uniwersalne, 8-o bitowe - 64 rejestry specjalne do 16 MIPS przy 16 MHz wbudowany układ mnożący RISC (Reduced Instruction Set Computer) - architektura typu Harvard (oddzielone szyny danych i rozkazów) - przetwarzanie potokowe - zredukowana lista instrukcji - instrukcje mogą operować na dowolnym rejestrze uniwersalnym - ograniczenie komunikacji między pamięcią, a procesorem

Specyfikacja ATmega8535 c.d. Nieulotna pamięć programu i danych 8 KB pamięci Flash EEPROM Wytrzymałość: 10.000 cykli zapis/odczyt Obszar pamięci boot-owalnej 512 bajtów EEPROM Wytrzymałość: 100.000 cykli zapis/odczyt 512 Bytes Internal SRAM Programowalne zabezpieczenie kodu programu (Lock Bits) 32 programowalne wejścia/wyjścia (porty I/O)

Specyfikacja ATmega8535 c.d. Urządzenia peryferyjne Dwa 8-o bitowe liczniki (Timer/Counters) 2^8 Jeden licznik 16-o bitowy 2^16 Programowalny Watchdog (licznik specjalny) PWM (Pulse Width Modulation) 10-o bitowy konwerter analogowo-cyfrowy (ADC) Komparator analogowy Magistrala szeregowa Two-wire (I2C) Magistrala szeregowa USART Magistrala szeregowa SPI (tryby Master/Slave)

Specyfikacja ATmega8535 c.d. Opcje specjalne Brown-out Detector Wewnętrzny oscylator RC Możliwość taktowania ze źródła zewnętrznego Przerwania wewnętrzne i zewnętrzne Sześć trybów uśpienia Napięcia zasilania: 2.7-5.5V dla ATmega8535L 4.5-5.5V dla ATmega8535

Rejestry

Rejestry Podstawowe elementy mikrokontrolera. Każde urządzenie wewnętrzne µc ma przypisane do siebie specjalne rejestry sterujące jego pracą.

Rejestry Przykładowy rejestr specjalny: start/stop prescaler ExaReg 1 1 0 1 0 0 - - on/off przerwanie on/off SREG = Status Register DDRA = Data Direction Register TCCR0 = Timer/Counter Control Register 0 GICR = General Interrupt Control Register

Rejestry uniwersalne Brak bezpośredniego dostępu do rej. specjalnych Dostęp pośredni przez dowolny rejestr uniwersalny 1 0 0 1 1 0 0 1 rej. specjalny rej. uniwersalny 1 0 0 1 1 0 0 1 wartość R0 R31 dowolny rejestr uniwersalny TCCR0 wybrany rejestr specjalny

Rejestry Rejestry specjalne: do sterowania urządzeniami wewnętrznymi - 64 szt. (str. 299) - nazwy to skróty (SREG = Status Register) Rejestry uniwersalne: - do wykonywania operacji (arytmetycznych, logicznych itp.) - 32 szt. - nazwy: R0 R31

Programowanie

Programowanie KOD MASZYNOWY 11100100010101 01110010010101 11010110010001 00101011100101 ASEMBLER LDI R16, 100 LDI R17, 50 ADD R16, R17 OUT PORTA, R16 JĘZ. POZIOMU ŚRED. / WYS. PORTA:= R16+R17 (C, BASCOM) LISTA INSTRUKCJI µp.... asemblacja kompilacja

Programowanie PROGRAM (PC) Kompilacja Asemblacja µc FLASH EEPROM ELECTRICAL ERASABLE PROGRAMABLE READ ONLY MEMORY PAMIĘĆ PROGRAMU

Programowanie 1110010001010110 0111001001010111 1101011001000101 0010101110010100 1000110011010101 0001011101010010 1011110001001001 1100101010010111 Kod op. 0111 001001 010111 Arg. 1 (9) Arg. 2 RAM 11010001

Porty I/O

Porty I/O A: B: C: D: DDRA DDRB DDRC DDRD PORTA PORTB PORTC PORTD PINA PINB PINC PIND PA0 PA7,, PD0 PD7 DDR Data Direction Register ( 1 =WY, 0 =WE) PORT gdy WY (wysyłanie 1 lub 0 ) PIN gdy WE (tylko do odczytu)

Jak to zrobić, żeby: 1) wysłać z µc na zewnątrz sygnał 10101010 (port C)? DDRC: PORTC: PINC: 2) sczytać sygnał podany z zewnątrz na port C? DDRC: PORTC: PINC: 3) ustawić 6 najstarszych jako WY, reszta jako WE; wysłać 000111 i sczytać PC0, PC1? DDRC: PORTC: PINC: 11111111 10101010-00000000 - zajrzeć do środka 11111100 000111xx zajrzeć do środka

Porty I/O Port wejściowy (DDR 0) minimalna wydajność prądowa pobiera informacje wymaga zabezpieczenia przed zakłóceniami Port wyjściowy (DDR 1) wydajność prądowa 20 ma wysyła informacje

PULL-UP Wejścia są podciągnięte do 1 logicznej C: Vcc DDR 0 PORT 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 DDRC PORTC pull-up register MCU PINC I/O logic

Lista instrukcji AVR (zob. wykład Instrukcje, tryby adresowania )

Przykładowe zagadnienia sprawdzające 1. Mikrokontroler definicja. 2. Mikrokontroler vs. Mikroprocesor różnice. 3. Mikrokontroler ogólna budowa wewnętrzna. 4. Rodzaje pamięci półprzewodnikowych (RAM, ROM, EEPROM, itp.), podstawowe cechy. 5. Podział pamięci w mikrokontrolerze: p. danych, p. programu, rejestry funkcje. 6. Rejestry mikrokontrolera podział, funkcje, cechy, sposoby dostępu, stos. 7. Funkcje wybranych rejestrów specjalnych (PC, SP, SREG, DDRx, PORTx, PINx). 8. PULL-UP. 9. Konwersja kodów liczbowych: NKB, U2, szesnastkowo-dziesiętny.