22

50.На вход микроконтроллера поступает последовательность прямоугольных импульсов, создаваемая функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер будет генерировать сигнал в ответ на входной сигнал. Параметры выходного импульса показаны на рисунке 21. Частота входного сигнала – 1 кГц. Выходные импульсные последовательности вывести на осциллограф Scope.

51.На вход микроконтроллера поступает последовательность прямоугольных импульсов, создаваемая функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер будет генерировать сигнал в ответ на входной сигнал. Параметры выходного импульса показаны на рисунке 22. Частота входного сигнала – 1 кГц. Выходные импульсные последовательности вывести на осциллограф Scope.

52.На вход микроконтроллера поступает последовательность прямоугольных импульсов, создаваемая функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер будет генерировать сигнал в ответ на входной сигнал. Параметры выходного импульса показаны на рисунке 23. Частота входного сигнала – 1 кГц. Выходные импульсные последовательности вывести на осциллограф Scope.

Рис. 21. Параметры выходного сигнала микроконтроллера для задачи 50

41

55.На вход микроконтроллера поступает последовательность прямоугольных импульсов, создаваемая функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Написать программу, с помощью которой МК будет генерировать сигнал в ответ на входной сигнал. Параметры выходного импульса показаны на рисунке 26.

Частота входного сигнала – 1 кГц. Выходные импульсные последовательности вывести на осциллограф Scope.

56.На вход микроконтроллера поступает последовательность прямоугольных импульсов, создаваемая функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx.

Написать программу, с помощью которой микроконтроллер будет генерировать сигнал в ответ на входной сигнал. Параметры выходного импульса показаны на рисунке 27. Частота входного сигнала – 1 кГц. Выходные импульсные последовательности вывести на осциллограф Scope.

44

Лабораторная работа 04.

МОДУЛЬ ШЕСТНАДЦАТИРАЗРЯДНОЙ АЦП

Цель работы: изучение режимов работы АЦП: одноканальный и многоканальный, однократный и непрерывный.

Подготовка к работе. Рекомендуется повторно ознакомиться с модулем АЦП и его режимах работы [6]. Желательно повторить исполнение лабораторной работы, описанной в [4] и провести анализ полученных результатов.

4.1.Порядок выполнения работы

1.В лабораторном стенде NI ELVIS II запустить и наладить режим работы двух виртуальных приборов: инструмента «Analog level» и прибора «Digital Reader» [2-3,6].

2.Перед запуском виртуальных приборов произвести необходимые манипуляции на стенде в соответствии с рисунком 27.

3.С инструмента «Analog level» учебного стенда NI ELVIS II на вход МК (ножка AN00) подать аналоговое напряжение.

4.Настроить режим работы АЦП с однократным преобразованием.

5.Написать и произвести отладку программы управления микроконтроллером в режиме оцифровки поступающего входного сигнала.

6.Выходной сигнал микроконтроллера подать на виртуаль-

ный прибор «Digital Reader».

7.Реализовать выполнения условия, позволяющего вместо оцифрованного кода на приборе «Digital Reader» отображать символ «0x00» при нажатии на кнопку PB1.

4.2.Методика выполнения работы

Пример 4.1. На вход микроконтроллера «AN00» поступает аналоговый уровень напряжения, создаваемый инструментом «Analog level». Написать программу, с помощью которой мик-

45

роконтроллер оцифровывает поступающий сигнал и выдает на виртуальный прибор «Digital Reader». АЦП должен работать в режиме с однократным преобразованием. При нажатии на кнопку PB1 вместо оцифрованного кода должен отображаться «0х00».

hcs12_pr_4_1 #include <hidef.h>

#include <derivative.h> #define PB1 PORTB_BIT0 #define DOWN 0

#define UP 0 #define delay(us);

for(delay=us/2;delay!=0;delay--) asm NOP;

unsigned int delay; unsigned char BTN = UP;

void main() { PUCR | = 0x03; DDRA = 0xFF; PORTA = 0x00; DDRB = 0x00;

ATDCTL2 | = 0x82; delay(50);

ATDCTL3 = 0x08;

ATDCTL4 | = 0x81;

ATDCTL5 = 0x00;

asm CLI; for (;;) {

if(PB1 == UP) BTN = UP; else { delay(1000);

if(PB1 == DOWN) BTN = DOWN; else delay(1000);

}

}

}

interrupt 22 void ATD0 () {

if(BTN == UP) PORTA = ATDDR0H; else PORTA = 0x00;

ATDCTL5 = 0x00;

}

46

Перед запуском программы и виртуальных инструментов необходимо произвести манипуляции на стенде в соответствии с рисунком 28.

Рис. 28. Необходимые соединения контактов на стенде

4.3. Задачи для самостоятельной работы

4.3.1.Задачи начального уровня сложности

57.На вход микроконтроллера AN4 поступает аналоговый уровень напряжения, создаваемый инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер оцифровывает поступающий сигнал и выдает на линейку из восьми светодиодов. АЦП должен работать в режиме с однократным преобразованием. При нажатии на кнопку PB1 вместо оцифрованного кода должен отображаться 0х00.

58.На вход микроконтроллера AN0 поступает аналоговый уровень напряжения, создаваемый инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер оцифровывает поступающий сигнал и выдает на виртуальный прибор Digital Reader. АЦП должен работать в режиме с однократным преобразованием. При нажатии на кнопку PB1 вместо оцифрованного кода должен отображаться 0х00.

47

59.На вход микроконтроллера AN0 поступает аналоговый уровень напряжения, создаваемый инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер оцифровывает поступающий сигнал и выдает на линейку из восьми светодиодов. АЦП должен работать в режиме с однократным преобразованием. Если кнопка PB1 не нажата, то выводить на светодиоды код 0хFF.

60.На вход микроконтроллера AN0 поступает аналоговый уровень напряжения, создаваемый инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер оцифровывает поступающий сигнал и выдает на виртуальный прибор Digital Reader. АЦП должен работать в режиме с однократным преобразованием. Нажатием на кнопку PB2 должно запускаться новое преобразование.

4.3.2.Задачи средней сложности

61.На входы AN0 и AN5 микроконтроллера поступают два аналоговых уровня напряжения, создаваемые инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой производится оцифровка поступающих сигналов. Полученные коды показать с помощью виртуального прибора Digital Reader. Выбор отображаемого канала должен осуществляться с помощью двух кнопок: если была нажата и отпущена PB1, то выводится код первого сигнала, если PB2 – то второго. АЦП работает в 8-раз- рядном режиме с однократным преобразованием.

62.На входы AN1 и AN3 микроконтроллера поступают два аналоговых уровня напряжения, создаваемые инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой производится оцифровка, а затем вычисление разности поступающих сигналов. Если уровень первого выше уровня второго, то отобразить насколько в двоичном виде на приборе Digital Reader, иначе выводить ноль. АЦП работает в непрерывном режиме.

63.На входы AN6 и AN7 микроконтроллера поступают два аналоговых уровня напряжения, создаваемые инструментом Analog level. Реализовать цифровой компаратор. Выходом долж-

48

на являться 5-я ножка порта В, подключить ее к инструменту Scope. АЦП работает в режиме с однократным преобразованием.

64.На входы AN2 и AN4 микроконтроллера поступают два аналоговых уровня напряжения, создаваемые инструментом Analog level. Написать программу, с помощью которой производится оцифровка, а затем операция логического «ИЛИ» между двумя сигналами. Полученный результат вывести на линейку светодиодов. АЦП работает в непрерывном режиме.

65.На входы AN1 микроконтроллера поступают аналоговый сигнал, создаваемый функциональным генератором из набора инструментов ELVISmx, ножка AN5 также принимает некоторый уровень напряжения от прибора Analog Level.

Реализовать программный триггер Шмидта. Его выходом должна являться 1-я ножка порта В, подключить ее к инструменту Scope. АЦП работает в непрерывном режиме.

4.3.3.Сложные задачи для самостоятельной работы

66.На вход AN7 микроконтроллера поступает аналоговый сигнал, создаваемый функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Измерить период этого сигнала, отобразить его на панели виртуального прибора Tout.

67.На вход AN5 микроконтроллера поступает аналоговый сигнал, создаваемый функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Измерить минимальное мгновенное значение этого сигнала и отобразить его на панели виртуального прибора Voltage out.

68.На вход AN3 микроконтроллера поступает аналоговый сигнал, создаваемый функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Измерить максимальное мгновенное значение этого сигнала и отобразить его на панели виртуального прибора Voltage out.

69.На вход AN1 микроконтроллера поступает аналоговый сигнал, создаваемый функциональным генератором из набора виртуальных инструментов ELVISmx. Измерить среднее значение этого сигнала и отобразить его на панели виртуального прибора Voltage out.

49

Лабораторная работа 05. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС SPI

Цель работы: изучение функционирования и режимов работы синхронного последовательного интерфейса SPI [6]. Рассматриваются его особенности и режимы работы.

Подготовка к работе. Обучающимся рекомендуется ознакомиться с описанием интерфейса SPI, представленным в [6,11].

5.1.Порядок выполнения работы

1.Написать программу управления микроконтроллером, где через встроенный модуль SPI на выходе контроллера появляется код «0x32».

2.Перед запуском программы и виртуального осциллографа Scope необходимо произвести манипуляции на стенде в соответствии с рисунком 7.12.

3.В тексте программы установить следующие управляющие параметры модуля SPI: время задержки отправки кода – 250 мкс, частота передачи по последовательному интерфейсу – 62,5 кГц.

4.Реализовать условие, где фиксация данных должна происходить по четным фронтам тактового сигнала с нулевым активным уровнем.

5.Сигналы MSOSI и SCK с модуля SPI подать на вход осциллографа Scope.

6.В отчете по выполненной работе привести временные диаграммы отправки кода по модулю SPI, произвести анализ полученных результатов и сформулировать рекомендации по улучшению условий управления микроконтроллером.

5.2.Методика выполнения работы

Пример 5.1. Написать программу, с помощью которой микроконтроллер постоянно выдает код 0х32 через встроенный модуль SPI. Каждую отправку осуществлять с задержкой в 250 мкс. Частоту передачи по последовательному интерфейсу сделать

50