Instrukcja do laboratorium Systemy wbudowane ARM 9 TDMI



Podobne dokumenty
Instrukcja do laboratorium Systemy wbudowane ARM 9 TDMI

Instrukcja do laboratorium SMCR oraz PM. Freescale MCF5282

dokument DOK wersja 1.0

BF20 JTAG dla ARM ów z interfejsem USB Instrukcja obsługi

ZL9ARM płytka bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami LPC213x/214x

ZL28ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów AT91SAM7XC

Szkolenia specjalistyczne

ZL27ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F103

ZL9AVR. Płyta bazowa dla modułów ZL7AVR (ATmega128) i ZL1ETH (RTL8019)

Instrukcja do oprogramowania ENAP DEC-1

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

STM32Butterfly2. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

ZL29ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

ZL30ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F103

ZL8AVR. Płyta bazowa dla modułów dipavr

Tab. 1. Zestawienie najważniejszych parametrów wybranych mikrokontrolerów z rodziny LPC2100, które można zastosować w zestawie ZL3ARM.

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

ZL25ARM. Płyta bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami STR912. [rdzeń ARM966E-S]

ZL15AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega32

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

ZL11ARM. Uniwersalna płytka bazowa dla modułów diparm

DOKUMENTACJA PROJEKTU

ZL2ARM easyarm zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów LPC2104/5/6 (rdzeń ARM7TDMI-S)

ZL6ARM Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów LPC213x. Tab. 1. Zestawienie najważniejszych parametrów wybranych mikrokontrolerów z rodziny LPC213x

ZL2ARM easyarm zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów LPC2104/5/6 (rdzeń ARM7TDMI-S)

AVREVB1. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów AVR. Zestawy uruchomieniowe

1.2. Architektura rdzenia ARM Cortex-M3...16

Technika Mikroprocesorowa

LITEcompLPC1114. Zestaw ewaluacyjny z mikrokontrolerem LPC1114 (Cortex-M0) Sponsorzy:

BF30 OCDLINK/USBASP ARM-JTAG/AVR-ISP Programmer-debugger Instrukcja obsługi

ZL16AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega8/48/88/168

2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13

Kurs programowania mikrokontrolerów ARM z rodziny Cortex-M3

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

ZL5ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów LPC2119/2129 (rdzeń ARM7TMDI-S) Kompatybilność z zestawem MCB2100 firmy Keil

Rys. 1. Schemat ideowy karty przekaźników. AVT 5250 Karta przekaźników z interfejsem Ethernet

WYKŁAD 5. Zestaw DSP60EX. Zestaw DSP60EX

ZL15AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega32

Programowalne Układy Cyfrowe Laboratorium

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

3. Sieć PLAN. 3.1 Adresowanie płyt głównych regulatora pco

MikloBit ul. Cyprysowa 7/ Jaworzno. JTAG + ISP dla AVR. rev

STM32 Butterfly. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

Instytut Teleinformatyki

SigmaDSP - zestaw uruchomieniowy dla procesora ADAU1701. SigmaDSP - zestaw uruchomieniowy dla procesora ADAU1701.

Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem LPC1114 i wbudowanym programatorem ISP

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA II

Laboratorium Procesorów Sygnałowych

PRUS. projekt dokumentacja końcowa

Ćwiczenie 5 Zegar czasu rzeczywistego na mikrokontrolerze AT90S8515

Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych

Płytka uruchomieniowa AVR oparta o układ ATMega16/ATMega32. Instrukcja Obsługi. SKN Chip Kacper Cyrocki Page 1

EVBfpga System ewaluacyjno-uruchomieniowy dla układów FPGA.

Programator procesorów rodziny AVR AVR-T910

ZL10PLD. Moduł dippld z układem XC3S200

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

ZL5PIC. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC16F887

Płytka ewaluacyjna z ATmega16/ATmega32 ARE0021/ARE0024

Politechnika Białostocka

Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów AVR

Organizacja pamięci VRAM monitora znakowego. 1. Tryb pracy automatycznej

Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203. Szczegóły realizacji projektu indywidualnego W dr inż.

Instrukcja programowania płytek edycji 2014

ZL6PLD zestaw uruchomieniowy dla układów FPGA z rodziny Spartan 3 firmy Xilinx

ZL4PIC uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC (v.1.0) Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

Projektowanie z użyciem procesora programowego Nios II

Systemy uruchomieniowe

Wstęp Architektura... 13

Elektronika samochodowa (Kod: TS1C )

Moduł uruchomieniowy mikrokontrolera MC68HC912B32

MODBUS RTU wersja M1.14 protokół komunikacyjny wyświetlaczy LDN

Systemy wbudowane. Uniwersytet Łódzki Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej. Witold Kozłowski

MultiTool instrukcja użytkownika 2010 SFAR

Lista zadań nr 1. Zagadnienia stosowanie sieci Petriego (ang. Petri net) jako narzędzia do modelowania algorytmów sterowania procesami

ZL2AVR. Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem ATmega8

Uniwersalny zestaw uruchomieniowy ZL4PIC

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 1

PULPIT STERUJĄCY DPS-4000

Instrukcja obsługi programatora AVR Prog USB v2

Projekt MARM. Dokumentacja projektu. Łukasz Wolniak. Stacja pogodowa

Programowanie w językach asemblera i C

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

1.Wstęp. 2.Generowanie systemu w EDK

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja. do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: SYSTEMY CYFROWE 1.

Przełącznik KVM USB. Przełącznik KVM USB z obsługą sygnału audio i 2 portami. Przełącznik KVM USB z obsługą sygnału audio i 4 portami

SML3 październik

Instrukcja obsługi programatora AVR Prog USB v2

ADuCino 360. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ADuCM360/361

Konfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy

Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia. Część 1 - Laboratoryjny zestaw prototypowy

LITEcomp. Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem ST7FLITE19

Interfejsy komunikacyjne pomiary sygnałów losowych i pseudolosowych. Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Viper Linux Lite, oprogramowanie Linux

Instrukcja dla: Icomsat v1.0 SIM900 GSM/GPRS shield for Arduino oraz dla GPRS Shield produkcji Seeedstudio.

Licznik rewersyjny MD100 rev. 2.48

Projektowanie Systemów Wbudowanych

Licznik prędkości LP100 rev. 2.48

ZL1MSP430 Zestaw startowy dla mikrokontrolerów MSP430F11xx/11xxA ZL1MSP430

Transkrypt:

Instrukcja do laboratorium Systemy wbudowane ARM 9 TDMI 1

1. Regulamin pracy laboratorium a) Kategorycznie zabrania się: Zdejmowania obudów komputerów. Podłączania i odłączania jakichkolwiek przewodów bez zezwolenia osoby prowadzącej zajęcia. Wynoszenia jakichkolwiek przedmiotów (w tym dokumentacji technicznej) znajdujących się w laboratorium. Przepisywania lub kopiowania programów, procedur lub funkcji od innych grup lub osób. Przebywania w laboratorium osobom nie odbywającym zajęć i nie związanych bezpośrednio z obsługą laboratorium. Spożywania posiłków i picia napojów w sąsiedztwie sprzętu komputerowego. b) W przypadku naruszenia zakazów wymienionych w pkt. b, na studentów mogą być nałożone sankcje, m. in.: Usunięcie z zajęć i wstawienie oceny niedostatecznej. Poniesienie kosztów ew. naprawy, jeżeli uszkodzenie powstało wskutek umyślnego działania studenta. 2

2. Opis sprzętu znajdującego się w laboratorium W laboratorium znajduje się następujący sprzęt: 1. Komputery klasy PC. 2. Zestawy uruchomieniowe AT91SAM9263-EK Evaluation Board z 32-bitowymi procesorami AT91SAM9263 z rdzeniem ARM9TDMI. 3. Płytki rozszerzające z enkoderem, termometrem oraz wyświetlaczem LED. 4. Przenośne stabilizowane zasilacze 12 V/1 A. 5. Adaptery JTAG łączące kanały diagnostyczne procesorów ARM z komputerem PC. 6. Komplet przewodów połączeniowych (EIA232, USB). Zestawy uruchomieniowe składają się z dwóch modułów: 1. Płyty bazowej z procesorem ARM, 2. Modułu z wyświetlaczem, enkoderem i termometrem Na rysunku 1 zamieszczono schemat blokowy procesora AT91SAM9263. Procesor wyposażony jest w następujące pamięci wewnętrzne: pamięć ulotna SRAM 80 kb pracująca z pełną szybkością procesora lub magistrali AMBA (0 waitstate), pamięć ulotna SRAM 16 kb pracująca z pełną magistrali AMBA (0 waitstate), pamięć nieulotna FLASH 128 kb pracująca z pełną szybkością magistrali AMBA (0 waitstate). Rys. 1. Schemat blokowy procesora AT91SAM9263 3

Procesor współpracuje z następującymi pamięciami zewnętrznymi: pamięć dynamiczna SDRAM 256 MB (8 M x 32 bit, dostępna na szynie EBI0), pamięć statyczna PSRAM 4 MB (2 M x 16 bit, dostępna na szynie EBI1), pamięć nieulotna NANDFLASH 256 MB (256 M x 8, dostępna na szynie EBI0), pamięć nieulotna NORFLASH 8 MB (4 M x 16, dostępna na szynie EBI0). Na rysunku 2 zamieszczono zdjęcie płyty bazowej z zaznaczonymi elementami wykorzystywanymi do komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi lub użytkownikiem systemu. Zasilanie 12 V Ethernet 10/100 USB Debuger JTAG Debug Port EIA RS 232 QVGA TouchScreen User Port EIA RS 232 RxD0 (PA27) TxD0 (PA26) ARM 9 AT91SAM9263 Audio Bateria Wake-up SD/MMC LED DS2 (PB7) Switch R (PC4) LED DS1 (Pb8) Switch L (PC5) Rys. 2. Płytka ewaluacyjna z procesorem AT91SAM9263 Płyta wyposażona jest w szereg interfejsów oraz układów peryferyjnych: Dostępne interfejsy: Ethernet 100-base TX, USB FS device Master, 2 x USB FS Host, CAN 2.0B, EIA RS232 (przeznaczone dla użytkownika), EIA RS232 (przeznaczone dla celów diagnostycznych lub debugowania), Dostępne urządzenia peryferyjne: Wyświetlacz: 3.5" 1/4 VGA TFT LCD z ekranem dotykowym, Kodek audio: AC97 Audio, Debug interface: JTAG, Interfejs do programowania: JTAG, Złącze kart SD/SDIO/MMC. 4

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce bazowej strona górna płytki 5

Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce bazowej strona dolna płytki 6

Rys. 5. Schemat blokowy zestawu ewaluacyjnego AT91SAM9263-EK 7

Na rysunku 3 i 4 przedstawiono rozmieszczenie elementów na warstwie górnej i dolne płytki bazowej, natomiast na rysunku 5 przedstawiono schemat blokowy układu z zaznaczonymi interfejsami, układami pamięciami i innymi urządzeniami peryferyjnymi. 3. Schematy połączeń urządzeń wykorzystywanych na laboratorium oraz rejestry sterujące Na laboratorium wykorzystywane będą moduły portów I/O, transmiter UART, timery procesora, kontroler przerwań oraz urządzenia peryferyjne dostępne na płycie dodatkowej. 3.1. Układy zamontowane na płycie bazowej Na rysunku 4 przedstawiono schemat obrazujący dołączenie diod świecących LED oraz przełączników zwiernych push-button. Nazwy portów procesora, do których dołączone są diody LED i mikroprzełączniki przedstawiono na rys. 2 (opisy w nawiasach). Rys. 4. Schemat obrazujący dostępne diody LED oraz mikroprzełączniki 3.2. Układy zamontowane na płycie dodatkowej Na rysunku 5 pokazano zdjęcie płytki dodatkowej (w wersji 1). Rys. 5. Zdjęcie płytki z enkoderem i wyświetlaczem 8

Na płycie zainstalowane są następujące elementy: Enkoder obrotowy, Termometr cyfrowy, Wyświetlacz LED, Przetwornik dźwiękowy (buzzer). Schemat elektryczny układów pokazany jest na rysunku 6. Rys. 6. Schemat płyty dodatkowej 3.2.1 Wyświetlacz LED Na płycie znajduje się wyświetlacz podwójny 7 segmentowy. Oprócz wyświetlania cyfr i symboli można sterować kropką przy każdej cyfrze. Odpowiednie segmenty obu wyświetlaczy są połączone razem. Wyświetlacz jest sterowany dynamicznie, tylko jedna cyfra w danym momencie jest wyświetlana, wyboru cyfry dokonuje się przy pomocy sterowania tranzystorami Q2 i Q3. Tranzystory Q2 i Q3 załącza się ustawiające poziom wysoki odpowiednio na wyprowadzenia PB28 i PB30. Do celów testowych można oba albo jeden tranzystor załączyć na stałe. Każdy jeden segment można podświetlić odpowiednio ustawiając wyjście sterujące segmentami. Na rysunku 7 pokazano szkic pojedynczego segmentu z nazwanymi segmentami. Rys. 7. Szkic wyświetlacza LED Nazwa segmentu wyświetlacza Segment A Segment B Segment C Segment D Segment E Segment F Segment G Kropka (DP) Nazwa portu procesora PB25 PB24 PB22 PB21 PB20 PB27 PB26 PB23 Istnieje możliwość sterowania poziomem jasności wyświetlacza przy pomocy PWM. Można to zrealizować programowo lub sprzętowo sterując tranzystorem Q1. Do testów można ten 9

tranzystor załączyć na stałe (pełna jasność). Tranzystor Q1 załącza się poziomem wysokim na wyprowadzeniach PB29. Aby wyświetlać na wyświetlaczu cyfry lub inne symbole należy w programie zaprojektować odpowiednią funkcję przekodowującą znak (cyfrę) na kombinację podświetlonych segmentów (np. przy pomocy tablicy). Aby wykorzystać obie cyfry wyświetlacza należy odpowiednio szybko (min. 30 Hz) wyświetlać obie cyfry naprzemiennie. 3.2.2 Enkoder obrotowy Enkoder obrotowy zainstalowany na płycie składa się z dwóch niezależnych elementów, przycisku monostabilnego i właściwego dwukanałowego enkodera kwadraturowego. Wciśnięcie gałki powoduje uaktywnienie przycisku, natomiast obrót gałką powoduje wygenerowanie serii impulsów. Wciśnięcie może być wykrywane niezależnie od jednoczesnego obracania gałką. Aktywne wciśnięcie jest sygnalizowane stanem niskim na wyjściu enkodera. W zależności od kierunku obrotów impulsy z enkodera mają postać przedstawioną na przebiegach czasowych na rysunku 8. Rys. 7. Przebiegi czasowe na wyjściu enkodera Aby rozpoznać kierunek obrotów w najprostszym przypadku należy uznać jeden z kanałów jako kanał referencyjny i wybrać arbitralnie jedno ze zboczy a następnie zawsze na tym zboczu sprawdzać stan logiczny na drugim kanale. Enkoder jest podłączony w następujący sposób do procesora: Kanał A: PB19 Kanał B: PB18 Przycisk: PB17 Oprócz wykrywania kierunku obrotów można mierzyć szybkość obracania gałką, w tym celu należy mierzyć czas pomiędzy impulsami (lub częstotliwość) jednego z kanałów. 3.2.3 Termometr Zainstalowany jest termometr typu TMP121 lub TMP123. Specyfikacja układu dostępna jest w postaci wydrukowanej w laboratorium lub na stronie producenta (www.ti.com). Obsługa termometru polega na programowym generowaniu przebiegów sygnałów według specyfikacji. Termometr komunikuje się przy pomocy interfejsu SPI (Serial Peripheral Inteface). Wyprowadzenia układu są podłączone następująco: Zegar (CLK): PB16 Dane (SDO): PB14 Sygnał wyboru układu (CS): PB15 10

3.2.4 Przetwornik dźwiękowy (buzzer) 4. Korzystanie z oprogramowania dostępnego w laboratorium Na zajęciach laboratoryjnych wykorzystywane są następujące narzędzia dostępne na licencji GNU (http://www.gnuarm.org/): GCC-4.3 toolchain (Linux): Kompilator: gcc-4.3.2, Przydatne narzędzia: binutils-2.19, Biblioteki C/C++: newlib-1.16, Debuger zgodny z GDB: insight-6.8. 4.1 Procesory ARM o Asemblacja programów napisanych w języku asemblera o Przejść do katalogu, w którym znajduje się program źródłowy o Wpisać polecenie asm-arm <nazwa_pliku>, aby zasemblować program. Jeżeli asemblacja się powiedzie, zostanie wygenerowany plik z rozszerzeniem elf i takiej samej nazwie jak nazwa pliku źródłowego o Można skorzystać z programu make, ale wtedy lepiej bezpośrednio wykorzystać do asemblacji program arm-elf-asm o Kompilacja programów w języku C o Przejść do katalogu, w którym znajduje się program źródłowy o Wpisać polecenie gcc-arm <nazwa_pliku> o Można skorzystać z programu make, ale wtedy lepiej bezpośrednio wykorzystać do asemblacji program arm-elf-gcc 4.2 Program gdb o Program gdb uruchamia się w zależności od architektury: o Komputer PC: gdb o Procesory Freescale MCF5282: gdb-cf o Procesory ARM: gdb-elf-arm o W przypadku procesorów ARM konieczne jest wcześniejsze uruchomienie programu OpenOCD i utrzymywanie tego programu uruchomionego przez cały czas (np. na innej konsoli) o Ustawianie pułapek, polecenie breakpoint (w skrócie b) <numer linii> lub <nazwa funkcji> o Uruchamianie programu, plecenie run (w skrócie r) o Po wejściu w pułapkę, można kontynuować wykonanie programu poleceniem continue (c), lub wykonywać go krok po kroku z wchodzeniem do wnętrza funkcji - polecenie step (s) lub bez wchodzenia - polecenie next (n) o Aby powrócić do wykonywania funkcji nadrzędnej należy wpisać polecenie finish o Aby wyświetlić zawartość rejestru lub danej należy skorzystać z polecenia print (p) o Aby przerwać działanie programu należy wcisnąć kombinację CTRL+C o Aby zakończyć pracę z debugerem należy wpisać polecenie quit (q) 11

4.3 Program minicom o Uruchomić program Minicom poleceniem minicom o W przypadku jeśli program minicom nie daje się uruchomić i kończy się z błędem braku możliwości zapisania pliku lock-file, należy uruchamiać program minicom z parametrem -t o Po zainicjowaniu komunikacji, znaki odebrane z mikrokontrolera będą wyświetlane w oknie terminala o Aby wysłać znak należy nacisnąć odpowiedni klawisz na klawiaturze PC o Aby wyczyścić zawartość okna terminala należy wybrać kombinację CTRL+A C o Aby opuścić program minicom należy wybrać kombinację CTRL+A Q o Aby zmienić parametry programu minicom należy wybrać kombinację CTRL+A O o Przy pierwszym uruchomieniu programu należy skonfigurować przynajmniej: o Urządzenie portu szeregowego /dev/ttys0 lub /dev/ttys1, jeżeli urządzenie nie jest znane proszę wykorzystać polecenie dmesg grep tty o Prędkość, parzystość i ilość bitów (wedle własnego programu) o Proszę wyłączyć kontrolę przepływu danych, zarówno sprzętową, jak i programową o Zaleca się zapisać domyślną konfigurację programu, opcja save as dfl o Jeśli w czasie działania programu zmienia się urządzenie portu szeregowego, należy zapisać konfigurację, zakończyć program i uruchomić go ponownie 12