ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΩΝ

Transcript

1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΕΛΕΓΚΤΩΝ ATMEL AVR8 ΠΟΡΛΙΔΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

2 ATMEL AVR Atmega16 Χαρακτηριστικά Μικροελεγκτής 8-bit υψηλής απόδοσης και χαμηλής κατανάλωσης Προοδευμένη αρχιτεκτονική RISC (Reduced instruction set computing) 131 εντολές, οι περισσότερες εκτελούνται σε έναν κύκλο ρολογιού 32 x 8 καταχωρητές γενικής χρήσεως Στατική λειτουργία Hardware πολλαπλασιαστής Μνήμες δεδομένων και προγράμματος 16K Bytes FLASH (10,000 Write/Erase Cycles) Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits 512 Bytes EEPROM (100,000 Write/Erase Cycles) 1K Byte SRAM Programming Lock for Software Security JTAG (Joint Test Action Group ) IEEE std Interface for Boundary-scan, on-chip debug, programming of FLASH, EEPROM, fuses, and lock bits Χαρακτηριστικά περιφερειακών 32 προγραμματιζόμενες γραμμές εισόδου εξόδου, με δυνατότητα ρεύματος 40mA για την κάθε μία, οργανωμένες σε τέσσερις πόρτες Δύο 8-bit χρονιστές μετρητές με δυνατότητα προβαθμολόγησης και σύγκρισης Ένας 16-bit χρονιστής μετρητής με δυνατότητα προβαθμολόγησης, σύγκρισης και σύλληψης Ρολόι πραγματικού χρόνου με ξεχωριστό ταλαντωτή Τέσσερα κανάλια διαμόρφωσης πλάτους παλμών (PWM) Οκτώ κανάλια ADC 10-bit Δύο κανάλια διαφορικού ενισχυτή με προγραμματιζόμενη απολαβή x1, x10 και x200 Ενσωματωμένος αναλογικός συγκριτής Hardware I2C Hardware USART Master/Slave SPI Serial Interface Προγραμματιζόμενος χρονιστής επιτηρητής «Watchdog» με ξεχωριστό ενσωματωμένο ταλαντωτή

3 Ειδικά χαρακτηριστικά Εκκίνηση μικροελεγκτή με σήμα RESET και προγραμματιζόμενη ανίχνευση πτώσης τάσης Εσωτερικά ρυθμιζόμενος ταλαντωτής RC Δυνατότητα εξωτερικών και εσωτερικών αιτήσεων διακοπής (IRQ) Έξι διαφορετικές καταστάσεις αναμονής με χαμηλή κατανάλωση Τάση λειτουργίας 2.7V 5.5V (ATmega16A) Συχνότητα ρολογιού 0 16 MHz (ATmega16A) Ελάχιστη κατανάλωση ATmega16A (1 MHz, 3V, 25 C) Ενεργός: 0.6mA Ανενεργός: 0.2mA Power-down Mode: < 1 µa

4

5 Software Atmel Studio WinAVR Khazama AVR Programmer extreme Burner AVR Termite Putty Terminal AvrOspII AvrProg Programmers Notepad [WINAVR] Drivers Usbasp Prolific v1.2.1 (Prolific, PL2303) CH341SER (wch, CH340) CDM v (ftdi, FT232) Hardware AVR ATMEGA16/32 MCU AVR Minimum ATMEGA16/32 System Board USB ISP USBasp Programmer For ATMEL 4x4 Keyboard Matrix Array Push Buttons, 4 Key Switch, 8 LED Board 4x4 Keyboard Matrix Array Membrane Switch Keypad Module Display Character LCD 16x2 USB To RS232 TTL Converter Module PL2303HX USB To RS232 TTL Converter Module CH340G

6 * Atmel Studio Atmel Studio 7 -> Windows7/8/8.1/10, integrated gcc (Recommended for Windows7 or newer) Atmel Studio 6.2 -> WindowsXP/7/8/8.1/10, integrated gcc Atmel Studio 4.20/4.19 -> WindowsXP/7, WinAVR gcc plug in, manual configuration* Atmel Studio > WindowsXP/7, WinAVR gcc plug in (Recommended for WindowsXP) Programmer extreme Burner AVR -> Usbasp (installs drivers if programmer is connected) Khazama AVR Programmer -> Usbasp (adjust program speed by installing original firmware) AvrOspII -> USBISP Connected to COM1-16** AvrProg -> USBISP Connected to COM1-4** (** PonyProg -> Physical serial or parallel port Drivers Usbasp Prolific v1.2.1 (Prolific, PL2303)*** CH341SER (wch, CH340) -> USB unsigned drivers bypass**** CDM v (ftdi, FT232) -> USB unsigned drivers bypass**** (**** *** Programs Programmers Notepad -> WinAVR Termite -> Connected COMs, Hex editor Putty Terminal ->

7 AVR Minimum ATMEGA16/32 System Board

8 USB ISP USBasp Programmer For ATMEL

9 Board 4x4 Keyboard Matrix Array Push Buttons 4 Push Buttons 8 LED

10 Module Display Character LCD 16x2

11 USB To RS232 TTL Converter Module PL2303HX

12 USB To RS232 TTL Converter Module CH340G

13 Embedded C for AVR Basic Instructions (Lesson 1) #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> #define F_CPU UL #define En 0b unsigned char i3; DDRA = 0b ; PORTA = 0b ; DDRB = 0b ; PORTB = 0b ; i3 = 0x2F; while (PINA == 0b ); for (i1 = 0; i1 < 4; i1++) _delay_ms (20); //AVR BIOS //Delay routine //MCU Frequency, Definition for Delay routine //Definition example //Register example //Port A all inputs //Enable pull up resistors to all //Port B all outputs //Send to outputs //Sets i3 value 2F // while routine & equal example // for routine example //delay example =, -, +, *, /, <, >,!, ~, &,, ==, >=, <=, --, ++, //, <<, >>,!=, &&, PORTB = ~PORTB; PORTB = PORTB << 1; PORTB = i3 & 0b ; PORTB = (i3 0b ); //NOT //SHIFT //AND //OR

14 Προτεινόμενη βιβλιογραφία και ιστοσελίδες Προγραμματίζοντας τον Μικροελεγκτή AVR C Programming for embedded microcontrollers Η γλώσσα προγραμματισμού ANSI C (Τζιόλα) (Elektor) (Κλειδάριθμος)