1

Politechnika

Ś

l

ą

ska w Gliwicach

Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki

LABORATORIUM

PRZEDMIOTU SYSTEMY MIKROPROCESOROWE

Ć

WICZENIE 2

Układy liczników-timerów, obsługi przerwa

ń

i transmisji szeregowej

mikrokontrolera ATXMega128A1

2

1

Cel

ć

wiczenia

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie studentów z układami liczników oraz

układami transmisji szeregowej w mikroprocesorach na przykładzie mikrokontrolera

ATXMega128A1.

Zajęcia są realizowane na płycie uruchomieniowej Xplain firmy Atmel, wyposażonej

w mikrokontroler ATXMega 128A1 oraz peryferia, typu: diody, przyciski oraz głośnik. Pełna

dokumentacja

dotycząca

płytki

Xplain

znajduje

się

na

stronie

producenta

http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4506&source=xplain_page

.

2

Przygotowanie do

ć

wiczenia

Każdy uczestnik laboratorium powinien mieć podstawową wiedzę z zakresu programowania

z wykorzystaniem języków C oraz Asembler. Ponadto od studentów wymagana jest

umiejętność wykonywania operacji logicznych i arytmetycznych na liczbach zapisanych w

różnych systemach liczbowych.

Dodatkowo, przystępujący do ćwiczenia powinien zapoznać się z podstawowymi funkcjami

ś

rodowiska

AVRStudio,

które

jest

udostępniane

na

stronie

http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725

.

Na poniższych rysunkach przedstawiono kolejne kroki związane z połączeniem płytki Xplain

ze środowiskiem AVRStudio. Komunikacja z mikrokontrolerem i sprawdzenie jego podpisu.

Zakładka pozwalająca na załadowanie skompilowanej wersji programu w postaci pliku nasz_

program.hex. Aktualna konfiguracja mikrokontrolera z wykorzystaniem fusebits. Dokładny

sposób zostanie przedstawiony przez prowadzącego na początku zajęć laboratoryjnych.

3

Rysunek 1.

W celu opanowania metod programowania mikrokontrolera każdy student powinien zapoznać

się

z

dokumentacją

znajdującą

się

na

stronie

internetowej

producenta

http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4298

oraz z programami

testowymi dostępnymi na stronie

http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=4506

.

Na

rysunku

2

przedstawiono przykładowy podgląd na program napisany w języku C.

4

Rysunek 2.

Znajomość programowania mikrokontrolera w języku C stanowi minimum wiedzy każdego

uczestnika laboratorium. W celu uzyskania maksymalnej oceny student powinien również

wykazać się wiedzą z zakresu programowania mikrokontrolera w języku Asembler.

5

3

Przebieg

ć

wiczenia laboratoryjnego

Sposób zaliczenia laboratorium oraz jego przebieg:

•

kartkówka (max. 1 pkt., obowiązuje wiedza znajdująca się w dokumentacji i

materiałach zawartych na wyżej wymienionych stronach internetowych);

•

realizacja zadań przedstawionych poniżej (max. 4 pkt.);

Ważne! - podczas ćwiczenia każda sekcja tworzy osobny protokół z przebiegu

ć

wiczenia (informacje, które należy umieścić na protokole znajdują się poniżej)

Zadania do wykonania:

1. Sprawdzić w dokumentacji do których portów wejścia/wyjścia podłączone są

przyciski, diody LED, układ głośnika, moduł USARTC0

2. Zapoznać się z przykładowymi aplikacjami realizującą obsługę liczników na stronie

internetowej producenta Xplain.

3. Zmodyfikować aplikacje w taki sposób, aby możliwe było sekwencyjne zapalanie

diod LED z przerwą 1s realizowane z wykorzystaniem licznika/timera. (1 pkt)

4. Zrealizować aplikację generującą „węża świetlnego” – działanie w dwóch kierunkach

z wykorzystaniem licznika/timera. Naciśnięcie odpowiednich przycisków określa

kierunek zmian „węża”. (0.5 pkt)

5. Zrealizować aplikację generującą „węża świetlnego” przy wykorzystaniu funkcji

obsługi przerwań generowanych przez moduł licznika/timera. (1 pkt)

6. Zapoznać się z obsługą układu generującego dźwięk.

7. Generacja sygnału dźwiękowego prostokąt o kilku częstotliwościach. Naciśnięcie

przycisku S1 - zmiana częstotliwości - zwiększanie, S2 – zmiana częstotliwości -

zmniejszanie. (0.5 pkt)

8. Zapoznać się z obsługą układu transmisji szeregowej USART i odpowiednimi

wyprowadzeniami (moduł USARTC0). Uwaga : Zresetowanie elementów płytki

Xplain przy braku zworki TDI-GND pozwala przełączyć układ AT90USB1287 w tryb

konwertera serial-usb, co jest konieczne do wykonania zadania. Przed kolejną próbą

zaprogramowania układu Xmega konieczne jest zwarcie sygnałów TDI-GND i

zresetowanie elementów płytki XPlain.

6

9. Zrealizować program w taki sposób, aby określony znak był periodycznie wysyłany z

mikrokontrolera Xmega do komputera PC z wykorzystaniem wirtualnego portu COM.

Znaki na komputerze PC powinny być prawidłowo odebrane w dowolnym terminalu.

Odebranie znaku wysłanego z terminalu z komputera PC do układu Xmega powinno

być także sygnalizowane (przykładowo zmianą stanu jednej z diod LED). (1 pkt)

7

RAPORT Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

Grupa dziekańska ……. Rok akademicki ……../…….. Semestr …..

Data wykonania ćwiczenia laboratoryjnego …………. Nr ćwiczenia …….

Skład sekcji:

…………….

…………….

…………….

…………….

…………….

Treść raportu

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………