Programowanie mikrokontrolerów AVR w języku asembler

Opis

Programowanie mikrokontrolerów AVR w języku asembler

autor: Dorota Rabczuk

Wydawnictwo Uniwersytet Morski w Gdyni

Skrypt Doroty Rabczuk pt. „Programowanie mikrokontrolerów AVR w języku asembler” zawiera ćwiczenia laboratoryjne do praktycznego nauczania programowania mikrokontrolerów rodziny AVR firmy Atmel w języku asembler. Wykorzystano w nim środowisko AVR Studio oferowane przez firmę Atmel, wyposażone w debugger do usuwania błędów programistycznych i dające możliwość prowadzenia symulacji w środowisku. Do sprawdzenia przygotowanych projektów służą zestawy uruchomieniowe EVB-503 Advanced firmy Propox z mikrokontrolerem AT90S8515. Zestawy te mają wyposażenie dodatkowe w postaci: 8 diod, 8 przycisków zewnętrznej pamięci, wyświetlacza LCD, buzzera, zegara czasu rzeczywistego i pamięci na magistrali SPI oraz zegara czasu rzeczywistego i pamięci na magistrali I2C. Ćwiczenia obejmują: poznanie zasad obsługi urządzeń peryferyjnych mikrokontrolera: portów, timerów, interfejsów magistral, tworzenie projektów i prowadzenie symulacji w środowisku AVR Studio, tworzenie programów w języku asembler z wątkiem głównym i wątkami bocznymi (przerwaniami), a także zapis programów wykonywalnych oraz obserwacje działania programów w zestawie uruchomieniowym. Na końcu podano wykaz wybranych rozkazów.

SPIS TREŚCI

Wstęp ….. 5

1. Architektura mikrokontrolera AT90S8515 . 7

1.1. Pamięć programu EPROM Flash … 9

1.2. Pamięć danych SRAM …. 9

1.3. Nieulotna pamięć danych EEPROM ….. 11

2. Środowisko programowania AVR Studio … 12

2.1. Projekt w języku asembler … 12

2.2. Struktura programu w języku asembler … 15

2.3. Symulacje działania programu .. 17

3. Pętle czasowe .. 21

4. Porty mikrokontrolera …. 24

4.1. Przykład obsługi portów wyjściowych …. 28

4.2. Przykład obsługi portów wejściowych … 30

5. Wektory przerwań mikrokontrolera …. 34

6. Przerwania zewnętrzne ..37

6.1. Przykład przerwania zewnętrznego aktywowanego poziomem niskim 40

6.2. Przykład przerwania zewnętrznego aktywowanego zboczem opadającym.. 42

6.3. Tryb energooszczędny a przerwania zewnętrzne .. 44

7. TIMER 0 8-bitowy …. 46

7.1. Przykład programowej obsługi przepełnienia timera … 48

7.2. Przykład sprzętowej obsługi przepełnienia timera (przerwanie timera). 49

8. Wybrane dyrektywy asemblera … 52

9. Pamięć RAM .. 54

9.1. Magistrala równoległa … 54

9.2. Adresowanie pamięci RAM…… 56

9.3. Przykład zapisu i odczytu rejestru 16-bitowego … 58

9.4. Zapis i odczyt bufora metodą adresowania pośredniego … 58

10. Wyświetlacz LCD w przestrzeni adresowej … 62

10.1. Wyświetlacz LCD w trybie mapowania pamięci … 62

10.2. Zestaw komend inicjujących wyświetlacz LCD … 65

10.3. Wyświetlanie tekstów umieszczonych w kodzie programu … 69

11. Wyświetlanie na LCD tekstów z polskimi znakami … 70

11.1. Przykład zapisu kodu znaku do pamięci CGRAM sterownika LCD 72

11.2. Przykład pobierania znaków z pamięci CGRAM .. 72

12. TIMER 1 16-bitowy … 75

12.1. Przykład wykorzystania trybu przechwytu Timera 1 do pomiaru

długości impulsów ….. 81

13. Pamięć EEPROM …. 84

14. Transmisja szeregowa UART … 88

14.1. Transmisja UART – przykłady nadawania ….. 92

14.2. Transmisja UART – przykłady odbioru .. 94

15. Szeregowy interfejs SPI … 97

15.1. Tryby pracy interfejsu SPI … 98

15.2. Sterowanie interfejsem SPI …. 100

16. Zegar czasu rzeczywistego DS1305 na magistrali SPI … 103

16.1. Rejestry zegara czasu rzeczywistego DS 1305… 104

16.2. Transfer danych po magistrali SPI…. 107

16.3. Przykład konfiguracji magistrali SPI …. 109

16.4. Przykład odczytu rejestru sekund zegara DS 1305 na magistrali SPI 110

16.5. Przykład zapisu danych do pamięci RAM zegara DS1305 z wyko-

rzystaniem przerwania SPI . 111

17. Magistrala I2C .. 115

18. Pamięć EEPROM AT24CXX na magistrali I2C .. 118

18.1. Charakterystyka pamięci EEPROM AT24CXX …. 118

18.2. Transfer po magistrali I2C …. 120

18.3. Wybrane procedury transmisji danych…. 124

18.4. Przykład zapisu słowa danych w pamięci AT24C04 … 128

18.5. Przykład odczytu danych z pamięci AT24C02 … 129

19. Magistrala 1-wire …. 132

20. Termometr cyfrowy DS18B20 na magistrali 1-wire …. 135

Wykaz wybranych rozkazów….. 144

Literatura…… 173