Главная » 2013»Март»25 » Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике
00:03
Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике
Данная книга представляет собой справочник, в котором представлено полное и подробное описание одной конкретной микросхемы - микроконтроллера ATiny2313 семейства AVR фирмы Atmel. Описание построено на основе оригинальной технической документации на микросхему и содержит описание всех регистров, всех видов памяти и всех внутренних систем микроконтроллера.Имеется и практический раздел для радиолюбителей. Книга содержит описание нескольких практических схем, выполненных с применением данного микроконтроллера. Каждая схема снабжена подробным описанием и примером управляющей программы. Программы приведены в двух вариантах: на Ассемблере и языке СИ. Все программы также подробно описаны. Книга рассчитана на широкий круг читателей. Она будет полезна разработчикам электронных устройств, работникам ремонтных организаций, радиолюбителям и студентам технических ВУЗов.
Название: Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике Автор: Белов А. В. Издательство: Наука и техника Год: 2007 Страниц: 339 Формат: PDF, DJVU Размер: 19,9 МБ ISBN: 978-5-94387-365-2 Качество: Отличное Серия или Выпуск: Радиолюбитель
Содержание:
Уважаемые читатели Глава 1. МикроконтроллерATiny2313/V фирмы ATMEL 1.1. Основные характеристики и возможности Основные характеристики Блок-схема микроконтроллера Особенности микросхемы ATtiny2313 Описание выводов 1.2. AVR - центральное ядро процессора Введение Краткая характеристика архитектуры АЛУ -арифметико-логическое устройство Регистр статуса Файл регистров общего назначения Х-регистр, Y-регистр и Z-регистр Указатель стека Память ATtiny2313 Системная перепрограммируемая Flash-память программ Память данных SRAM Память данных EEPROM Процесс чтения/записи EEPROM Регистр адреса EEPROM - EEAR Регистр данных EEPROM - EEDR Регистр управления EEPROM - EECR Атомарное программирование байта Раздельное программирование байта Стирание Запись Предотвращение ошибок при работе с EEPROM Регистры ввода-вывода Регистры ввода-вывода общего назначения 1.3. Тактовый генератор Система синхронизации и варианты ее конфигурирования Источники тактового сигнала Источник сигнала по умолчанию Кварцевый резонатор Встроенный перестраиваемый RC-генератор Регистр калибровки генератора - OSCCAL Внешний тактовый сигнал Внутренний генератор на 128 кГц Регистр предварительного делителя частоты -CLKPR Управления питанием и режимы сна Регистр управления микроконтроллером - MCUCR Режим Idle Режим Power-down Режим Standby Советы по уменьшению потребляемой мощности 1.4. Система управления и сброса Начальный сброс микроконтроллера AVR Источники сигнала сброса Сброс при включении питания Внешний сброс Сброс при снижении напряжения питания Сброс от сторожевого таймера Регистр статуса системы сброса - MCUSR 1.5. Сторожевой (охранный) таймер Особенности Блок-схема Режимы работы Регистр управления сторожевым таймером - WDTCSR (WDTCR) 1.6. Прерывания 1.7. Порты ввода-вывода Введение Использование портов для цифрового ввода-вывода Конфигурация выводов Переключение значения разряда порта Переключение между выводом и вводом Чтение значения на выводе порта Разрешение цифрового ввода и режимы низкого потребления (режимы сна) Дополнительные функции портов Регистр управления микроконтроллером - MCUCR Альтернативные функции порта А Альтернативные функции порта В Детальное описание альтернативных функций каждого из выводов Альтернативные функции порта D Подробное описание альтернативных функций Описание управляющих регистров портов ввода-вывода 1.8. Внешние прерываний Назначение и режимы работы Регистр управления микроконтроллером - MCUCR Главный регистр маски прерываний - GIMSK Регистр флагов внешних прерываний - EIFR Регистр маски прерываний по изменению на любом из контактов - PCMSK 1.9. Восьмиразрядный таймер/счетчик с поддержкой режима ШИМ Назначение и особенности Упрощенная блок-схема Регистры Используемые обозначения Источники тактового сигнала таймера/счетчика Модуль счета Модуль совпадения Принудительное изменение состояния выхода совпадения Блокировка режима совпадения в момент записи регистра TCNT0 Использование модуля совпадения Модуль вывода сигнала совпадения Режим вывода сигнала совпадения и генерация сигналов Режимы работы Режим «Normal» Режим сброса при совпадении (СТС) Режим Fast PWM (быстрый ШИМ) ШИМ, корректный по фазе (Phase Correct PWM) Регистр А управления таймера/счетчика 0 - TCCR0A Регистр В управления таймера/счетчика 0 - TCCR0B Счетный регистр таймера/счетчика 0 - TCNT0 Регистр совпадения (канал А) - OCR0A Регистр совпадения (канал В) - OCR0B Регистр маски таймера/счетчика 0 - TIMSK Регистр флагов таймера/счетчика 0 - TIFR Предварительные делители таймера/счетчика 0 и таймера/счетчика 1 Внутренний источиик тактового сигнала Сброс предварительного делителя Внешний источник тактового сигнала Главный регистр управления Таймерами - GTCCR 1.10. 16-разрядный таймер/счетчик (таймер/счетчик 1) Основные особенности Условные обозначения Регистры Терминология Совместимость Доступ к 16-разрядным регистрам Источники тактового сигнала таймера/счетчика Модуль счета Модуль захвата Источники сигнала запуска в режиме захвата Схема подавления помех Использование модуля захвата Модуль совпадения Принудительное изменение сигнала на выходе совпадения Блокировка режима совпадения в момент записи регистра TCNT1 Использование модуля совпадения Модуль вывода сигнала совпадения Режимы работы 16-разрядного таймера/счетчика Режим Normal Режим сброса при совпадении (СТС) Режим Fast PWM Режим phase correct PWM Режим phase and frequency correct PWM Регистр A управления таймером/счетчиком - TCCR1A Регистр B управления таймером/счетчиком - TCCR1В Регистр C управления таймером/счетчиком-TCCR 1С Счетный регистр таймера/счетчика 1 - TCNT1H HTCNT1L Регистр совпадения A -OCR 1 АН и OCR 1AL Регистр совпадения В -OCR 1BH и OCR 1BL Регистр захвата - ICR1H и ICR1L Регистр маски прерываний таймера/счетчика -TIMSK Регистр флагов таймера/счетчика 1 - TIFR 1.11. USART Особенности Краткий обзор Совместимость режимов AVRUSART и AVRUART Тактовый генератор Внутренняя генерация тактового сигнала - генератор скорости передачи информации Режим удвоенной скорости (U2X) Внешний тактовый сигнал Синхронизация процесса передачи данных Форматы кадра Расчет значения бита четности Инициализация USART Передача данных - передатчик USART Посылка кадра данных длиной от 5 до 8 бит Посылка кадра данных длиной 9 бит флаги и прерывания передатчика Генератор сигнала четности Отключение передатчика Прием данных - приемник USART Прием кадра данных длиной от5до8 битов Прием кадраданных длиной 9 бит Флаг готовности приемника и вызов прерывания Флаги ошибки приемника Схема контроля четности Выключение приемника Освобождение буфера приемника Асинхронный прием данных Восстановление тактового сигнала в асинхронном режиме Восстановление данных в асинхронном режиме Допустимые отклонения в асинхронном режиме Режим мультипроцессорного обмена Регистр ввода-вывода USART - UDR Регистр «А» статуса и управления USART - UCSRA Регистр «В» статуса и управления USART - UCSRB Регистр С статуса и управления USART - UCSRC Регистры скорости обмена информации USART - UBRRL и UBRRH 1.12. Универсальный последовательный интерфейс - USI Назначение и особенности Краткое описание Описание принципа работы в трехпроводном режиме Пример операции SPI для ведущего устройства Пример операции SPI для ведомого устройства Принцип действия в двухпроводном режиме Схема обнаружения стартового условия Альтернативное использование USI Полудуплексная асинхронная передача данных Регистр данных USI - USIDR Регистр состояния USI - USISR Регистр управления USI - USICR 1.13. Аналоговый компаратор Назначение и особенности Регистр статуса и управления аналогового компаратора - ACSR Регистр отключения цифрового ввода - DIDR 1.14. Встроенная система отладки программ debugWIRE Основные особенности встроенной системы отладки Назначение Физический интерфейс Точки останова программы Ограничения режима debugWIRE Специальный регистр ввода-вывода предназначенный для debugWIRE Регистр данных debugWire - DWDR Автоматическое перепрограммирование памяти программ Стирание страницы Загрузка страницы (заполнение данными временного буфера) Запись страницы Адресация памяти программ при автоматическом перепрограммировании Регистр статуса и управления загрузкой программной памяти - SPMCSR Запись в EEPROM и работа с регистром SPMCSR Чтение состояния fuse-переключателей и битов блокировки программным путем Предотвращение ошибок при программировании Flash-памяти Время программирования Flash-памяти при использовании команды SPM 1.15. Программирование памяти Биты защиты памяти данных и программ Fuse-лереключатели Фиксирование значений fuse-переключателей Байты идентификации Байт калибровки Размер страницы Глава 2. Написание программ для микроконтроллеров AVR 2.1. Музыкальная шкатулка Постановка задачи Схема Алгоритм Кодируем мелодии Алгоритм работы музыкальной шкатулки Программа на Ассемблере Описание программы (листинг 2.1) Процедура вычисления адреса Текст программы «шаг за шагом» Особенности программы Подпрограмма формирования задержки Программа на языке СИ Описание программы (листинг 2.2) 2.2. Кодовый замок Постановка задачи Алгоритм Схема Программа на Ассемблере Описание программы (листинг 2.3) Процедура записи ключевой комбинации в EEPROM Процедура проверки кода Процедура открывания замка Программа на языке СИ Описание программы (листинг 2.4) 2.3. Кодовый замок с музыкальным звонком Постановка задачи Алгоритм Схема Программа на Ассемблере Программа на языке СИ ПРИЛОЖЕНИЕ Список литературы Список полезных ссылок на ресурсы Интернет