"Умк-mini"

Лабораторный комплекс "УМК-mini" создан для подготовки специалистов согласно современным требованиям, диктуемых развитием технологий в области: применения микропроцессоров и микроконтроллеров в системах (АР, СОИ, ДУ) технологических процессов. Помимо обучения языку ассемблер на примере легко программируемого контроллера PIC16F877, студент ознакомится с внутренней и внешней структурой современных микроконтроллеров. Таким образом, комплект предназначен для изучения архитектурных и программных возможностей микропроцессоров.

Структурная схема УМК-mini представлена на рисунке выше:

Устройство программирования микроконтроллера, предназначено для ввода программы в микроконтроллер с ПК.

Выводы микроконтроллера непосредственно соединены с внешними разъёмами лабораторного комплекса.

Клеммные соединения (внешние разъёмы), предназначены для соединения выводов микроконтроллера с внешними устройствами.

К внешним устройствам относятся: внешние тумблеры, светодиоды, датчик температуры с нагревательным элементом, устройство звуковой сигнализации, источник регулируемого напряжения для АЦП, а также два внешних реле для управления внешними цепями до 12 Вольт и током до 0,5 Ампер.

Внешний вид передней панели стенда приведен на рисунке внизу, где:

1 - микроконтроллер PIC16F877;

2 – модуль MPLAB-ICD;

3 - ряд клеммных соединений (выводы PIC16F877);

4 - ряд клеммных соединений (выводы внешних устройств);

5 - аналоговый выход (ограничение по току до 1 мА);

6 - световая сигнализация;

7 – тумблеры с выходом 0 или 5 Вольт (ограничение по току до 1 мА, верхнее положение тумблера соответствует наличию на выходе напряжения 5 Вольт);

8 – внешние реле К1 и К2.

Передняя панель стенда

Для того чтобы скоммутировать контроллер с внешними устройствами соедините нужные клеммы из ряда клеммных соединений контроллера с клеммами из ряда клеммных соединений внешних устройств, при помощи перемычек.

Краткое описание внутрисхемного отладчика

MPLAB-ICD – отладочный комплект для микроконтроллеров серии PIC16F87X. Используя возможность внутрисхемной отладки (ICD), встроенную в кристаллы PIC16F87X, а также протокол внутрисхемного последовательного программирования фирмы Microchip (ICSPTM), MPLAB-ICD – является программатором и внутрисхемным отладчиком одновременно. Он работает под управлением Интегрированной Среды разработки MPLAB IDE, подключается к Отлаживаемому Устройству и работает как микроконтроллер PIC16F87X.

MPLAB-ICD специально предназначен для помощи при ознакомлении и отладке кода в составе лаборатории.

MPLAB-ICD обеспечивает:

• Пошаговое выполнение кода в реальном масштабе времени.

• Точки останова (break points).

• Внутрисхемная отладка.

• Встроенное программирование.

• Диапазон рабочих напряжений от 3.0V до 5.5V.

• Рабочие частоты от 32 кГц до 20МГц.

• Интерфейс пользователя MPLAB.

• Совместимость с Windows XXXX.

• RS-232 Интерфейс.

В целом на лабораторном комплексе "УМК-mini" проводятся следующие работы:

• изучение возможностей программной среды MPLAB

• приобретение начальных навыков программирования, компиляции и выполнения простых программ для микроконтроллера PIC16F877А

• ознакомление с внутренней и внешней структурой микроконтроллера PIC16F877

• освоение принципов соединения выводов микроконтроллера с внешними устройствами

• приобретение навыков записи программы в микроконтроллер PIC16F877

• исследование выполнения отдельных команд, простых программ

• изучение операторов установки битов и операций сдвига

• приобретение навыков работы с числами в шестнадцатеричном коде

• изучение команд логических операций и переходов

• знакомство с регистрами, изучение команд управления, байтовых логических операций, программных способов маскирования данных, использования косвенной адресации

• закрепление навыков маскирования данных и организации условных переходов

• закрепление навыков инициализации портов

• исследование особенностей записи и обращения к подпрограммам

• изучение методов использования стека при создании программ

• закрепление навыков программирования вывода

• изучение таймерных функций процессора, режимов работы таймера

• обучение способам организации прерываний, инициализация различных видов прерываний

• изучение принципов аналогово-цифрового преобразования, приобретение навыков сбора схемы с аналоговыми сигналами.

Если в регистре TRISCзаписаны все нули (регистр очищен), тоPORTC работает только на вывод информации из ЦПУ. В этом случае подаваемый на внутренние клеммыPORTCсигнал ‘1’ с ЦПУ, поступит на выходные клеммы и присоединенное оборудование включится (имитирующие его светодиоды начнут светиться).

В любой регистр нельзя непосредственно записать какое - либо число (константу). Сначала константу по инструкции MOVLWзаписывают в регистр-аккумуляторW, затем по инструкцииMOVWFпересылают ее в требуемый регистр.

При включении или сбросе МК выполнение программы начинается с адреса h’00’ памяти программ.

При выборе реального подключаемого оборудования необходимо помнить, что выходное напряжение МК от 3.0 V до 5.5 V постоянного тока.

Задания для внеаудиторной подготовки

• познакомьтесь с описанием УМК-7 и MPLAB по приложению В;

• познакомьтесь по приложению Г с битами RP1 и RP0(5 и 6 разряды) регистраstatus;

• познакомьтесь по приложению Д с инструкциями, примененными в приведенной ниже программе: CLRF, BSF, BCF, MOVLW, MOVWF, GOTO;

• определите в каких банках находятся регистры PORTCиTRISCпо приложению Б;

• изучите приведенный ниже образец программы в качестве аналога для написания программы к вашему варианту.