Mikrovezérlők alkalmazástechnikája laboratóriumi gyakorlat

1. Mikrovezérlők alkalmazástechnikája laboratóriumi gyakorlat A fejlesztőkörnyezet használata Makan Gergely, Mellár János, Mingesz Róbert, Boros Péter, Zana Roland 2014. február 17.

2. Tartalom • A 8051 architektúrája • A C8051F410 architektúrája • A development kit leírása • Egyszerű feladatok megoldása

3. A 8051 architektúrája

4. Irodalom • www.8052.com • www.silabs.com • Roland Dilsch: A 8051 mikrokontroller család (Műszaki Könyvkiadó 1992) • http://www.edsim51.com/ • http://www.inf.u-szeged.hu/~mingesz/Education/MicLab/ • http://www.inf.u-szeged.hu/~mingesz/Info/Micro/C8051F410DK.php

5. 8051 mikrovezérlő család • 8 bit ALU • 8 bit adatbusz • 16 bit címbusz • Beépített RAM: 128/256 byte • Beépített programmemória • I/O portok • Számlálók • Két prioritású szintű megszakításkezelés • Alacsony fogyasztású üzemmódok

7. Gyártók • Atmel • Infineon Technologies • Maxim • NXP • Microchip • ST • Silicon Laboratories • Texas Instruments • Ramtrom International • Silicon Storage Technology • Cypress Semiconductor • Analog Devices

8. Előnyök-hátrányok • Nagy választék • Integrált perifériák • Minimális külső alkatrészigény • Alacsony fogyasztás • Alacsony számítási teljesítmény • Limitált memória

9. A C8051F410 architektúrája

10. Silicon Laboratories mikrovezérlők • 8051-es mag • Számos beépített periféria • Kiváló minőségű A/D, D/A konverterek • PCA • kommunikáció • Változatos kiépítés • Fejlesztést segítő eszközök • Egyciklusos mikrovezérlők (1 órajel ~ 1 utasítás*) • Gyors, alacsony fogyasztású • On-chip debug

11. C8051F410

12. C8051F410

13. C8051F410 - Memória

14. C8051F410 - Memória

15. C8051F410 - SFR

16. CrossBar

17. Port I/O cella

18. CrossBar – Config Wizard

19. Oszcillátor

21. Példa: Oszcillátor felfüggesztése

22. Watchdog timer • Cél: ha a főprogram lefagy, újraindítja a mikrovezérlőt • Rendszeresen törölni kell (a védeni kívánt programrészből), különben RESET • Ki lehet kapcsolni • RESET után aktív!

23. A C8051F410DK fejlesztőkit

24. C8051F410DK - Fejlesztőkit

25. Kit tartalma • C8051F410 Target Board • C8051Fxxx Development Kit Quick-Start Guide • Silicon Laboratories IDE and Product Information CD-ROM • AC to DC Power Adapter • USB Debug Adapter (USB to Debug Interface) • USB Cable

26. C8051F410-Target Board

27. C8051F410-Target Board • P1 – Power connector (accepts input from 7 to 15 VDC unregulated power adapter) • J1 – 22-pin Expansion I/O connector • J3 – Port I/O Configuration Jumper Block • J4 –DEBUG connector for Debug Adapter interface • J5 – DB-9 connector for UART0 RS232 interface • J6 –Analog I/O terminal block • J7 – Connector for IDAC0 voltage circuit • J8 – USB Debug Adapter target board power connector • J9, J10 – External crystal enable connectors • J11 – Connector for IDAC1 voltage circuit • J12 – Connector block for Thermistor circuitry • J13, J14 –ADC external voltage reference connectors

28. Target Board – Mikrovezérlő

29. TargetBoard – Debug Adapter, Kvarc

30. Target Board – Tápfeszültség

31. TargetBoard - Tápfeszültség

32. Target Board – Analóg I/O

33. TargetBoard – LED, Nyomógomb, UART

34. Kit üzembe helyezése • Jumperek ellenőrzése • Szalagkábel csatlakoztatása • USB kábel csatlakoztatása • AC/DC adapter csatlakoztatása • Kikapcsolás fordított sorrendben

35. A fejlesztőkörnyezet használata

36. Új projekt létrehozása • Project/New Project

37. Új projekt létrehozása • Üres c fájl létrehozása a projekt könyvtárban • Létrehozott fájl hozzáadása a source könyvtárba • Jobb gomb a fájlra, majd "Add *** to build"

38. Új projekt létrehozása • "C8051F410.h" fájl bemásolása a projekt könyvtárba Helye: C:\Program Files\SDCC\include\mcs51 • Szükség esetén a Tool Chain Integration-ban kiválasztani az SDCC 3.x fordítót • Assembler: C:\Program Files\SDCC\bin\sdas8051.exe • Compiler: C:\Program Files\SDCC\bin\sdcc.exe • Linker: C:\Program Files\SDCC\bin\sdcc.exe

39. Mikrovezérlő konfigurálása • Config Wizard 2 indítása

40. Mikrovezérlő konfigurálása • Watchdog kikapcsolása (Peripherals/PCA)

41. Mikrovezérlő konfigurálása • Port IO konfigurálása • Push-Pull:P2.1 és P2.3

42. Mikrovezérlő konfigurálása • Mentés • Generált kód beszúrása a forrás fájlba • (Vagy generált kód mentése include fájlba) • C8051F410_defs.h cseréje erre: C8051F410.h • Az Init_Device() meghívása a main() függvényből

43. Program írása • Speciális portlábak definiálása a fájl elején #define LED1 P2_1 #define LED2 P2_3 #define SW2 P1_4 #define SW3 P1_5 • Nincs pontosvessző a sorok végén!

44. Program írása • Főprogram void main(){Init_Device(); ..........................................}

45. Program letöltése • Debug adapter kiválasztása • Csatlakozás • Fordítás: Rebuild all

46. Program letöltése • OMF fájl kiválasztása • Letöltés: Download code • Futtatás: Go

47. Feladatok

48. 1. feladat • Első projekt létrehozása • Konfigurálás • Első program: P2.1 = 1, P2.3 = 0 • Első program letöltése, futtatása • Melyik LED világít, és miért? • Generált ASM kód • Debuggolás, lépésenkénti végrehajtás

49. 2. feladat • Program módosítása: nyomógombok használata • Valami kezdőérték beállítása • SW2 -> P2.1 = 1, P2.3 = 0 • SW3 -> P2.1 = 0, P2.3 = 1