Краткое описание внутрисхемного отладчика
Изучение среды MPLAB. Управление оборудованием
Цель работы: изучить среду MPLAB, принципы подключения технологического оборудования к микроконтроллеру, изучить технику управления регистром PORTC и инструкции установки отдельных бит в регистрах.
Краткие теоретические сведения и задания для внеаудиторной подготовки
Описание лабораторного комплекса
"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.
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 TRISC записаны все нули (регистр очищен), то PORTCработает только на вывод информации из ЦПУ. В этом случае подаваемый на внутренние клеммы PORTC сигнал ‘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 MOVLW записывают в регистр-аккумулятор W, затем по инструкции MOVWF пересылают 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.