14. Интегрированные среды разработки для программирования микроконтроллеров.
Каждая фирма занимается разработкой своей среды.
Microchip = Mplab IDE (1)
AVR Studio (2)
Функции сред (1) и (2) одинаковы, но (2)- дороже.
представляет собой вариант языка Assembler.
Этапы разработки программ:
Рис.59.
Внутрисистемное программирование (ISP)- микроконтроллер находится на плате.
Рис.60.
IAP - программирование в приложении (аналог ISP).
В интегрированной среде: редактор, симулятор (программа) и эмулятор (программа+Hardware).
Рис.61. Упрощенная схема управления светодиодами.
Цветом на рис. 61 обозначен программируемый бит (0 или 1), в зависимости от этого загорается определенный светодиод.
Mplab IDE- MPLAB Интегрированная среда разработки (IDE) является свободным, интегрированным набором инструментов для разработки встраиваемых приложений на микроконтроллерах PIC и Оки микроконтроллеров
AVR Studio 4 - новая профессиональная интегрированная среда разработки (Integrated Development Environment - IDE), предназначенная для написания и отладки прикладных программ для AVR микропроцессоров в среде Windows 9x/NT/2000. AVR Studio 4 содержит ассемблер и симулятор.
AVR Studio поддерживает COFF как формат выходных данных для символьной отладки. Другие программные средства третьих фирм также могут быть сконфигурированы для работы с AVR Studio.
Окно исходного текста программ
Ключевое окно в AVR Studio это окно исходного текста программы. Когда объектный файл открыт, автоматически создается окно исходного текста программ. В окне отображается код, который выполняется в отладочном окружении (эмуляторе или программном симуляторе) а текстовый маркер всегда находится на строке, которая будет выполнена в следующем цикле.
Выполнение программ и пошаговый режим
Пользователь может выполнять программу полностью в пошаговом режиме, трассируя блоки функций, или выполняя программу до места, где стоит курсор. В дополнение можно определять неограниченное число точек останова, каждая из которых может быть включена или выключена. Точки останова сохраняются между сессиями работы.
Просмотр регистров
В окне исходного текста программы выводится информация о процессе выполнения программы. В дополнение, AVR Studio имеет много других окон, которые позволяют управлять и отображать информацию о любом элементе микроконтроллера.
Этапы разработки программ:
Постановка задачи
Формулировка и анализ физической задачи
Составление математической модели
Составление алгоритма задачи
Создание программы
Составление текста программы
Ввод текста программы в компьютер
Синтаксическая отладка программы
Тестирование и семантическая отладка
Документирование программы
Запуск готовой программы и анализ полученных результатов
15. Обобщенная процедура подключения ацп к Микроконтроллеру.
Понадобилось мне тут недавно подключить к МК внешнее АЦП на 12 бит по SPI. И в этой статье решил рассказать, что из этого получилось. В первую очередь, хотелось чтобы это АЦП можно было подключить к МК в Протеусе и получить результат там. Покапавшись по интернету и посмотрев цены, остановился на 12-и битном одноканальном АЦП фирмы Microchip MCP3201. Самого MCP3201 в Протеусе нет, но есть 10-и битный MCP3001. Отличается он от MCP3201 лишь тем, что он 10-ти битный и поэтому есть небольшое отличие в обработке уже полученных данных, а получать с него данные также как с 12-и битного. Но обо всем по порядку.
Основные характеристики MCP3201
-12 бит
-Интерфейс SPI
-Диапазон напряжения питания: 2.7-5.5 В
-Низкое энергопотребление
-100ksps при питании 5В\
-50ksps при питании 2.7В
Назначение ножек:
-Vref - опорное напряжение
-IN+ - положительный аналоговый вход
-IN- - отрицательный аналоговый вход
-Vss - земля
-CS - выбор чипа
-Dout - выход данных
-CLK - синхроимпульсы
-VDD - питание
Цоколевка микросхемы показана на рисунке ниже.
Для работы с АЦП по SPI нужно знать, что обмен данными в SPI представляет из себя обмен между двумя регистрами. Это значит, что если мы отсылаем байт на АЦП, то после передачи в регистре SPDR будет байт, который находился в АЦП. Зная это, открываем даташит на MCP3201 и находим раздел в котором описывается подключение к МК и видим там рисунок, показывающий что нужно выставить на ножках SPI, чтобы забрать данные с АЦП. А делается это очень просто. Подаем с МК на CLK синхронизирующие импульсы и по нужному фронту (в зависимости от режима SPI) забираем данные с ножки DO. Как видно из рисунка, нужно получить два байта с АЦП, а потом из этих байтов собрать с использованием битовых операций 12 бит данных.
