Особливості мікроконтролерів серії МК51

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

лабораторних робіт

з дисципліни «Вбудовані комп’ютерні системи»

для студентів усіх форм навчання спеціальностей

8.05010203 «Спеціалізовані комп'ютерні системи»

кафедри «Комп'ютерні системи і мережі»

Методичні вказівки долабораторних робіт з дисципліни «Вбудовані комп’ютерні системи» для студентів усіх форм навчання спеціальностей 8.05010203 «Спеціалізовані комп'ютерні системи» кафедри «Комп'ютерні системи і мережі» / Укладачі: Проскурін М.П., Грушко С.С.- Запоріжжя: ЗНТУ, 2012.– 86 с.

Укладачі: М.П. Проскурін, доцент, к.т.н.;

С.С. Грушко, асистент.

Рецензент: А. І. Вершина, доцент, к.т.н.

Відповідальний за випуск: С.С. Грушко, асистент

Затверджено

на засіданні кафедри

«Комп'ютерні системи і мережі»

Протокол № 7

від «11» травня 2012 р.

ЗМІСТ

ВСТУП.. 5

1 ОСОБЛИВОСТІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ СЕРІЇ МК51. 7

1.1 Відомості про однокристальні 8-розрядні мікроконтролери сімейства МК51, їх характеристика 7

1.2 Про деякі особливості функціонування МК51. 13

1.3 Функціональна схема включення МК51 із зовнішнім ППЗП програм 13

1.4 Арифметико-логічний пристрій (АЛП). Регістр PSW... 21

1.5 Блок таймерів/лічильників. Регістри TMOD і TCON.. 23

1.6 Блок послідовного інтерфейсу і переривань. Регістри SCON, IP, IE 32

1.7 Порти. 37

1.8 Пам'ять даних. 38

1.9 Пам'ять програм.. 41

1.10 Блок керування. Синхронізація МК. Регістр PCON. Режими зменшеного енергоспоживання 44

1.11 Система команд MK51. 52

2 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1. 55

2.1 Порядок виконання лабораторної роботи. 55

2.2 Короткі теоретичні відомості 55

2.3 Параметри ЦАП.. 57

2.4 Приклад виконання програми цифро-аналогового перетворення 58

2.5 Завдання до лабораторної роботи. 59

2.6 Контрольні питання. 60

3 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2. 62

3.1 Порядок виконання лабораторної роботи: 62

3.2 Короткі теоретичні відомості 62

3.3 Приклад реалізації алгоритму порозрядного врівноваження 64

3.4 Завдання до лабораторної роботи. 66

3.5 Контрольні питання. 66

4 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3. 68

4.1 Короткі теоретичні відомості 68

4.1.1 Підрахунок числа імпульсів між двома подіями. 68

4.1.2 Підрахунок числа імпульсів за заданий проміжок часу. 69

4.1.3 Формування вихідних динамічних керуючих впливів. 70

4.1.4 Формування вихідних статичних сигналів керування. 71

4.2 Завдання до лабораторної роботи. 73

4.3 Порядок виконання лабораторних робіт із застосуванням середовища «Proteus» (demo- версія) 73

5 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4. 74

5.1 Короткі теоретичні відомості 74

5.2 Завдання до лабораторної роботи. 81

Додаток 1 Арифметичні операції 84

Література……………………………………………………… 84

ВСТУП

Дисципліна «Вбудовані комп`ютерні системи» (ВКС) є однією з завершальних в системі знань i вмінь, що до використання мікропроцесорів (МП), мікроконтролерів (МК) у вигляді цифрових керуючих пристроїв на їх основі – цифрових автоматів (ЦА), для вирішення різноманітних завдань в галузях науки, техніки, інформаційних технологій і виробництва.

Курс лабораторних робіт по ВКС має за ціль сформувати навики фахівця-інженера системотехніки (спеціаліста, магістра) за спеціальностями «Спеціалізовані комп’ютерні системи» та «Комп’ютерні системи та мережі» при вирішенні ним конкретних типових завдань з використанням МП, МК.

Вивчення дисципліни «Вбудовані комп`ютерні системи» надає студентам можливість отримати теоретичну підготовку для складання уявної і реальної моделі простих цифрових керуючих пристроїв на основі МП і МК, ознайомитися з їх структурними і електричними схемами, різновидами діаграм процесів обміну сигналами, інтерфейсів; вчитися розробляти i аналізувати алгоритми отримання, кодування (декодування), зберігання і переробки потоків дискретних даних, що несуть інформацію про протікання будь-яких процесів в галузі науки, техніки і технологій (стан параметрів: електродвигуна, турбіни, робота, системи обробки зображень, автоматизованого комплексу, ін.).

Метою запропонованого курсу лабораторних робіт (ЛР) з дисципліни (ВКС) є практичне вивчення методів, підходів для розвитку і формування у студентів навичок розробки та налагодження програм для побудови найпростіших цифрових керуючих пристроїв на базі відомих типів МП, МК згідно з отриманим варіантним завданням. Основою для проведення курсу ЛР і макетування роботи розроблених пристроїв є апаратно-програмний стенд EV8031/AVR.

Виконання студентами ЛР з курсу ВКС дозволяє їм ознайомитись з основними етапами формування технічного завдання (ТЗ) на розробку цифрового керуючого пристрою, скласти модель його функціонування і блок схему, провести макетування або моделювання створеного ЦА, перевірити та закріпити отримані теоретичні знання і освоїти практичні навики.

В результаті проведення і захисту ЛР студенти повинні знати: основні засоби перетворення і прийоми отримання, зберігання, обробки аналогових, цифрових інформаційних потоків (на основі МП, МК); формування технічного завдання (ТЗ) по створення конкретного пристрою; згідно вимог ТЗ проводити вибір необхідного МП, МК та його периферійних пристроїв (генераторів, цифро-аналогових і аналого-цифрових перетворювачів, ін.); вміти розробляти найпростіші схеми, алгоритми і налагоджувати програми для них; використовувати для відлагодження віртуальних моделей пристроїв програмно-моделюючі середовища типу Proteus, MultiSim, ін..

ОСОБЛИВОСТІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ СЕРІЇ МК51

Дата добавления: 2015-07-20