15 Едночипови микроконтролери
Анотация
Дисциплината дава познания на студентите за едночиповите микроконтролери (ЕМК). Разглеждат се фамилии от осем и шеснадесет битови ЕМК на водещи в областта фирми, като Micrоchip, MOTOROLA и др. Изучават се основните им характеристики и архитектура, организация на паметта, програмен модел и система от инструкции. Подробно се изучават вградените в ЕМК модули- таймери, аналого- цифрови преобразуватели, стандартни сериини портове за връзка с други контролери и др. Включени са въпроси свързани с изучаване технологията на проектиране на приложно програмно осигуряване за ЕМК ползвайки предлаганите от фирмите програмни пакети като MPLAB. Разглеждат се и масово използвани драйвери за управление на клавиатура, контролер за LED и LCD индикация, часовник за реално време, памети Flash и EEPROM.
Дисциплината се основава на предхождащите я дисциплини „Микропроцесорна техника”, “Организация на компютъра и компютърна архитектура”, “Дискретни структури” и специализиращи дисциплини от учебния план на специалностa. От своя страна тя осигурява дипломното проектиране.
Съдържание
Тема 1. Фамилия осембитови едночипови микроконтролери (ЕМК) на фирма Micrоchip Основни характеристики. Характеристики на периферията. Архитектура- общо описание. Блокова схема- основни блокове. Описание на изводите и техните функции. Процесор. RISC архитектура. Конвейризиране на инструкциите. Програмен брояч и стек. Регистър на състоянието.
Тема 2. Организация на паметта на ЕМК на фирма Micrоchip Програмна памет. Даннова памет- регистри с общо и със специално предназначение. Пряка и непряка адресация, регистри INDF и FSR. Странициране на програмната памет.
Тема 3. Специални характеристики на процесора. на ЕМК на фирма Micrоchip Конфигурационни битове (регистър CONFIG). Тактов генератор. Начално установяване (регистър PCON). Система за прекъсване. Регистри INTCOM, PIE1, PIE2, PIR1 и PIR2. Съхраняване на данните при настъпило прекъсване. Стражеви таймер. Режим SLEEP. Събуждане от SLEEP. Защита на кода. Клетки ID. Вътрешно- схемно серийно програмиране. Енергонезависима памет EEPROM и програмна памет FLASH. Програмиране и четене
Тема 4. Входно-изходни портове вградени в ЕМК PIC18XXX Принцип на работа и регистри свързани с управлението на портовете. Блокова схема на порт А-Е - особености. Паралелен подчинен порт (PSP)- предназначение и управление.
Тема 5. Таймерни модули вградени в ЕМК PIC18XXX Възможности, блокова схема и режими на работа на Таймер 0. Прекъсване от Таймер 0. Таймер 1 и Таймер 2 - блокова схема и регистри свързани с управлението им. Синхронен и асинхронен режими на работа на Таймер 1. Модул хронометър/ сравнение/ шим (CCP1 и CCP2). Регистри свързани с управление на ССР. Режим хронометър (CAPTURE). Режим сравнение и режим ШИМ
Тема 6. Синхронен сериен порт вграден в ЕМК PIC18XXX Синхронен сериен порт (SSP). Регистри SSPSTAT, SSPCON и SSPCON2 свързани с управлението на SSP. Работа на модула в режим I2C. Работа на модула в режим SPI.
Тема 7. Порт USART вграден в ЕМК PIC18XXX Универсален синхронно- асинхронен приемо- предавателен порт (USART). Режими на работа и регистри свързани с управлението му. Асинхронен режим на работа- блокова схема, инициализация и управление на приемането и предаването на информация. Синхронен режим на работа. Процедура за приемане и предаване в режим Master I Slave
Тема 8. АЦП модул вграден в ЕМК PIC18XXX Модул аналого- цифров преобразувател (ADC). Блокова схема, регистри за управление на АЦП. Избор на такта на преобразуване Tad. Програма за обслужване на АЦП
Тема 9. Интегрирана среда за развитие MPLAB MPLAB проектен мениджър, PICMASTER емулатор, симулатор, MPASM асемблер. Технология на съставяне, асемблиране, симулиране, зареждане в ЕМК и настройка на програма.
Тема 10.Aпаратни средства за програмиране и тестване на ЕМК Програматор PICSTAR PLUS за PIC16FXXX. Веригов емулатор PICMASTER. Включване към РС и режими на работа.
Тема 11.Външни вериги и периферия за ЕМК Генератор, RESET верига, захранване. Свързване и обслужване на клавиатура, контролер за LED и LCD индикация, часовник за реално време, памети Flash и EEPROM