Практикум предназначен для изучения 8-разрядных RISC-микроконтроллеров семейства AVR фирмы Atmel и практического освоения методов и средств проектирования систем управления на их основе. В ходе выполнения Практикума слушатели получают опыт работы с микроконтроллерами подсемейства ATmega на примере микросхемы ATmega64. Поскольку данный микроконтроллер является одним из старших представителей семейства, то полученный знания позволяют работать со всеми остальными типами микроконтроллеров AVR.
Практикум построен по принципу "делай как я" и позволяет быстро передать слушателям практические навыки разработки систем на основе рассматриваемых микроконтроллеров.
Характеристики
Практикум включает лабораторный макет LabKit-Mega rev.3.1 и методическое обеспечение в виде сборника лабораторных работ.
Примечание: лабораторный макет LabKit–Mega rev.2 (с подключением через COM-порт) снят с производства.Практикум предназначен для изучения 8-разрядных RISC-микроконтроллеров семейства AVR фирмы Atmel и практического освоения методов и средств проектирования систем управления на их основе. В ходе выполнения Практикума слушатели получают опыт работы с микроконтроллерами подсемейства ATmega на примере микросхемы ATmega64. Поскольку данный микроконтроллер является одним из старших представителей семейства, то полученный знания позволяют работать со всеми остальными типами микроконтроллеров AVR.
Практикум построен по принципу "делай как я" и позволяет быстро передать слушателям практические навыки разработки систем на основе рассматриваемых микроконтроллеров.
Характеристики
Практикум включает лабораторный макет LabKit-Mega rev.3.1 и методическое обеспечение в виде сборника лабораторных работ.
Примечание: лабораторный макет LabKit–Mega rev.2 (с подключением через COM-порт) снят с производства.
В лабораторный макет LabKit–Mega rev.3.1 входят:
- Микроконтроллер ATmega64 с интегрированным АЦП
- элементы управления (потенциометр, 12-кнопочная клавиатура)
- средства отображения (ЖК-индикатор, 7-сегментный индикатор, светодиод)
- разъемы интерфейсов UART и SPI
- разъемы ввода-вывода аналоговых сигналов (АЦП, ЦАП)
- кабель для USB-порта
- кабель для COM-порта
В качестве системы программирования используется бесплатно-распространяемая система программирования AVR Studio фирмы Atmel. В качестве языка программирования используется язык ассемблера или Си. Для обучения программированию на языке Си используется бесплатно-распространяемый компилятор WinAVR.
Для работы с лабораторным макетом LabKit–Mega rev.3.1 необходим персональный компьютер, имеющий USB-порт для подключения лабораторного макета. Питание макета осуществляется через USB-порт компьютера.
Технические характеристики лабораторного макета LabKit–Mega rev.3.1:
- микроконтроллер ATmega64 с кварцевым резонатором 4,0 МГц, объем памяти программ равен 64 Кбайта, объем памяти данных равен 4 Кбайта
- АЦП - 10 бит, источник опорного напряжения +2,5В; два канала АЦП подключены к потенциометру на плате макета и к внешнему разъему типа BNC
- ЦАП, реализуемый программно на базе сигнала ШИМ, формируемого таймером, и внешнего операционного усилителя; подключен к внешнему разъему типа BNC
- Клавиатура - 3х4
- ЖКИ - 2 строки по 16 символов
- Семисегментный светодиодный индикатор
- Программно-управляемый светодиод
- Звуковой пьезоизлучатель
- Интерфейс стандарта RS232 (COM-порт), выведенный на разъем типа DB-9M
- Интерфейс SPI, выведенный на разъем типа WF-5R
- размеры - 180х130х35 мм
- Интегрированный JTAG-эмулятор (аналог JTAG ICE)
- Подключение эмулятора к компьютеру и питание макета через интерфейс USB
Применение
Практикум предназначен для обучения студентов и специалистов проектированию на микроконтроллерах с использованием профессиональных инструментальных средств. После учебного курса слушатели сразу способны использовать полученные знания и инструментальное ПО при разработке целевых устройств. Возможно применение Практикума и лабораторного макета для самостоятельного изучения микроконтроллеров, а также для макетирования при разработке микроконтроллерных систем.
Главным звеном Практикума является методическое обеспечение в виде сборника лабораторных работ объемом порядка 100 страниц. Сборник состоит из введения, в котором описана архитектура рассматриваемого семейства БИС и методика проектирования, описания лабораторных работ и приложения, в котором приведено техническое описание макета.
Перечень лабораторных работ Практикума по микроконтроллерам AVR фирмы Atmel имеет следующий вид:
Работа 1. Методы адресации, команды передачи данных и управления.
Работа 2. Команды обработки данных.
Работа 3. Контроль внешних устройств через параллельные порты -работа с клавиатурой.
Работа 4. Реализация и обслуживание подсистемы прерываний.
Работа 5. Реализация таймерных функций.
Работа 6. Организация последовательного обмена данными между контроллерами.
Работа 7. Обслуживание АЦП.
Приложение. Описание лабораторного макета LabKit-Mega (rev.3.1).
Описание каждой лабораторной работы содержит информационно-теоретическую часть, обязательное задание (включая фрагмент текста программы с комментариями и разбором реализации алгоритма) и варианты заданий для самостоятельного выполнения. Например, в лабораторной работе №4 описаны механизмы реализации прерываний, регистры управления микроконтроллеров. Затем приведен текст примера обязательного задания. В примере формируется таблица векторов прерываний, инициализируется указатель стека, разрешаются вызовы требуемых прерываний. Далее следуют процедуры обслуживания прерываний и программные заглушки вместо процедур замаскированных прерываний. Завершается работа набором самостоятельных заданий, которые выполняются посредством изменения текста разобранного задания.
Примеры страниц методических материалов Практикума
Программное обеспечение
1. AVR Studio, версия 4.18
2. WinAVR, версия 20100110
3. Драйвер USB VCP фирмы FTDI
Полезные ссылки