Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному / М. С. Голубцов — М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 288 с. — (Серия «Библиотека инженера»)
ISBN 5-98003-034-4

Прочитав эту книгу, читатели познакомятся с микроконтроллерами семейства AVR, программным обеспечением, необходимым для конструирования и программирования схем на основе этих микроконтроллеров, а при желании познакомятся с их применением на практике, собрав какую-либо из описанных в книге практических конструкций. Большая часть программ, описанных в книге, имеется на прилагаемом к книге компакт-диске.
Книга может быть полезна радиолюбителям, студентам, а также всем, кто интересуется применением микроконтроллеров семейства AVR.

СКАЧАТЬ 10,3 Mb

ОБСУДИТЬ НА ФОРУМЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................3

ГЛАВА 1. МИКРОКОНТРОЛЛЕР................................................................................5
1.1. Знакомство с микроконтроллером..........................................................................5
1.2. Разработка конструкций на микроконтроллерах....................................................7
1.3. Микроконтроллеры семейства AVR.......................................................................9
Почему именно AVR? ..................................................................................................9

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
AT90S2313 ФИРМЫ ATMEL.................................................................................... 15
2.1. Описание выводов.............................................................................................. 15
Кварцевый генератор................................................................................................. 17
2.2. Обзор архитектуры AT90S2313........................................................................... 17
Файл регистров общего назначения........................................................................... 17
Режимы адресации..................................................................................................... 20
Арифметико-логическое устройство.......................................................................... 25
Память программ........................................................................................................ 25
EEPROM память данных............................................................................................ 25
Оперативная память данных....................................................................................... 25
Время выполнения команд........................................................................................ 27
Регистр состояния — SREG...................................................................................... 29
Указатель стека SP................................................................................................... 30
2.3. Перезапуск микроконтроллера (сброс) и обработка прерываний ...................... 31
Источники сброса..................................................................................................... 32
Сброс по включении питания................................................................................... 33
Внешний сброс......................................................................................................... 33
Сброс по сторожевому таймеру................................................................................ 33
2.4. Обработка прерываний...................................................................................... 33
Внешние прерывания............................................................................................... 37
Время реакции на прерывание................................................................................. 38
2.5. Режимы пониженного энергопотребления ........................................................ 40
Режим холостого хода............................................................................................... 40
Экономичный режим................................................................................................ 41
2.6. Таймеры/счетчики............................................................................................. 41
8-разрядный таймер/счетчик 0.................................................................................. 41
16-разрядный таймер/счетчик 1................................................................................ 44
Таймер/счетчик в режиме ШИМ.............................................................................. 49
Сторожевой таймер.................................................................................................. 51
2.7. Чтение и запись в энергонезависимую память................................................... 53
2.8. Универсальный асинхронный приемопередатчик.............................................. 55
Передача данных...................................................................................................... 56
Прием данных.......................................................................................................... 57
Управление UART................................................................................................... 59
Генератор скорости передачи................................................................................... 62
2.9. Аналоговый компаратор.................................................................................... 63
2.10. Порты ввода/вывода......................................................................................... 65
Порт D...................................................................................................................... 68
Порт D как порт ввода/вывода общего назначения................................................... 69
Альтернативные функции порта D........................................................................... 70
2.11. Программирование памяти................................................................................70
Программирование битов блокировки памяти ........................................................ 70
Биты конфигурации (Fuse bits)................................................................................. 71
Код устройства......................................................................................................... 71
2.12. Параметры микроконтроллера AT90S2313....................................................... 71
Максимально допустимые параметры....................................................................... 72
Характеристики по постоянному току...................................................................... 72
Параметры внешнего тактового сигнала................................................................... 73
Варианты исполнения микроконтроллера................................................................ 74
2.13. Набор команд AT90S2313 ............................................................................... 74
Арифметические и логические команды................................................................... 74
Команды ветвления.................................................................................................. 75
Команды пересылки ............................................................................................ ... 77
Команды работы с битами........................................................................................ 78

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА AVR....................................................... 80
3.1. Источник питания............................................................................................. 80
Батарейное питание................................................................................................. 81
Питание от сети....................................................................................................... 81
Питание от линий портов........................................................................................ 81
3.2. Внешние элементы тактового генератора.......................................................... 82
Использование кварцевого резонатора..................................................................... 82
Использование встроенного RC-генератора............................................................. 83
3.3. Цепь сброса....................................................................................................... 83

ГЛАВА 4. ПРОГРАММЫ И ИНСТРУМЕНТЫ........................................................84
4.1. Ассемблер..........................................................................................................84
Начало работы..........................................................................................................85
Ассемблирование первой программы....................................................................... 85
Поиск и исправление ошибок..................................................................................86
Формат программы на ассемблере............................................................................88
Команды микроконтроллера.....................................................................................89
Директивы транслятора ассемблера..........................................................................89
Выражения.............................................................................................................100
Описание программы WAVRASM..........................................................................104
Версия ассемблера для командной строки..............................................................107
Формат файлов, генерируемых транслятором ассемблера ..................................... 107
4.2. Компилятор языка С Code Vision AVR..............................................................110
Изготовление кабеля для внутрисхемного программирования «STK200/300»........112
Простая демонстрационная схема на микроконтроллере AT90S8535......................113
Использование встроенного программатора Code Vision........................................ 114
Примеры программ для компилятора Code Vision AVR С ...................................... 116
4.3. Компилятор Imagecraft С................................................................................. 135
4.4. Компилятор языка С AVR GCC....................................................................... 137
4.5. Программатор.................................................................................................. 146

ГЛАВА 5. ОСНОВНЫЕ СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ
ИНТЕРФЕЙСОВ .................................................................................................. 164
5.1. Параллельные выходы.................................................................................... 164
Управление светодиодами или оптронами............................................................ 164
Управление реле................................................................................................... 166
Управление светодиодными цифровыми индикаторами ...................................... 167
5.2. Параллельные входы...................................................................................... 168
Кнопки и переключатели...................................................................................... 169

ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR........................................................................... 171
6.1. 10-разрядный светодиодный индикатор на AT90S1200.................................. 171
6.2. Управление синтезатором частоты радиостанции «Маяк»............................. 172
6.3. Синтезатор частоты для УКВ ЧМ-радиостанции............................................ 177
6.4. Телеграфный манипулятор............................................................................. 181
6.5. Частотомер до 7200 кГц.................................................................................. 183
6.6. Частотомер (шкала для UW3DI)..................................................................... 184
6.7. Книгочей........................................................................................................ 187
6.8. Преобразование DTMF-сигнала в импульсный.............................................. 190
6.9. Многоточечный термометр............................................................................ 192
6.10. Ключ для защиты от копирования............................................................... 194
6.11. Кодовый замок............................................................................................. 200
6.12. Музыкальный звонок................................................................................... 212
6.13. Универсальный расширитель последовательного порта.............................. 216
6.14. Таймер......................................................................................................... 218
6.15. Универсальный параллельный адаптер........................................................ 225
6.16. Электронные часы с будильником на AT90S2313-10PI................................ 229
6.17. Подключение внешнего статического оперативного запоминающего устройства............................................................................................................ 234
Интерфейс для подключения внешней памяти..................................................... 234
Пример подключения внешней оперативной памяти
к микроконтроллеру AT90S8515.......................................................................... 236
Отладка программы.............................................................................................. 243
Программа записи данных в ОЗУ 512 Кбайт........................................................ 264

ГЛАВА 7. ИДЕИ ДЛЯ ПРОЕКТОВ...................................................................... 275
Приложение 1. Вопросы и ответы........................................................................ 280
Приложение 2. Полезные ссылки в Интернет...................................................... 283

По всем вопросам, замечаниям и предложениям обращаться по этому адресу mister-grey@narod.ru

Copyright® Grey 2004-2007