CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VĐK ATMEGA 16 - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ >
3. Điện - Điện tử >

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ VĐK ATMEGA 16

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.03 MB, 45 trang )

•2 bộ định thời/bộ đếm ( timers/counters ) 8 bit với các chế độ đếm riêng rẽvà kiểu so sánh• 1 bộ định thời/bộ đếm ( timer/counter ) 16 bit với các chế độ đếm riêng rẽ,•••••kiểu so sánh và kiểu bắt sự kiệnBộ đếm thời gian thực với máy giao động riêng rẽ4 kênh băm xung PWM8 kênh ADC 10 bitByte định hướng 2 đường giao tiếp nối tiếpGiao tiếp USART nối tiếp khả trình ○ Giao tiếp SPI nối tiếp chủ/tớ( master/slave )• ○ Bộ định thời khả trình giám sát xung nhịp của chip 1 cách riêng rẽ ○ Tích-hợp bộ so sánh tín hiệu tương tựGiao tiếp JTAGCác tính năng đặt biệt của vi điều khiển• Chế độ bật nguồn reset và phát hiện Brown-out khả trình• Tích hợp mạch dao động RC bên trong• Các ngắt trong và ngoài•6 chế độ nghỉ : rảnh rỗi,giảm nhiễu ADC, Tiết kiệm năng lượng, nguồnthấp, Standby và Extended Standby- Vào/ra và các gói dữ liệu• 32 chân vào ra khả trình• 40-pin PDIP and 44-lead TQFP- Điện áp sử dụng• 2.7 – 5.5V dùng với atmega16L• 4.5 – 5.5V dùng với atmega16- Tốc độ xung nhịp dùng cho chip•0 – 8 MHz cho atmega16L•0 – 16 MHz cho atmega161.2 Cấu tạo phần cứng của Atemega16+ Cấu trúc nhân AVRCPU của AVR có chức năng bảo đảm sự hoạt động chính xác của các chương trình.Do đó nó phải có khả năng truy cập bộ nhớ, thực hiện các quá trình tính toán, điềukhiển các thiết bị ngoại vi và quản lý ngắt.+Cấu trúc tổng quátAVR sử dụng cấu trúc Harvard, tách riêng bộ nhớ và các bus cho chương trình và dữliệu. Các lệnh được thực hiện chỉ trong một chu kỳ xung clock. Bộ nhớ chương trìnhđược lưu trong bộ nhớ Flash.Page | 9+ALUALU làm việc trực tiếp với các thanh ghi chức năng chung. Các phép toán được thựchiện trong một chu kỳ xung clock. Hoạt động của ALU được chia làm 3 loại: đại số,logic và theo bit.+ Thanh ghi trạng tháiĐây là thanh ghi trạng thái có 8 bit lưu trữ trạng thái của ALU sau các phép tính sốhọc và logic.Page | 10C: Carry Flag ;cờ nhớ (Nếu phép toán có nhớ cờ sẽ được thiết lập).Z: Zero Flag ;Cờ zero (Nếu kết quả phép toán bằng 0).N: Negative Flag (Nếu kết quả của phép toán là âm).V: Two’s complement overflow indicator (Cờ này được thiết lập khi tràn số bù 2)V,For signed tests (S=N XOR V) S: N.H: Half Carry Flag (Được sử dụng trong một số toán hạng sẽ được chỉ rõ sau)T: Transfer bit used by BLD and BST instructions(Được sử dụng làm nơi chung giantrong các lệnh BLD,BST).I: Global Interrupt Enable/Disable Flag (Đây là bit cho phép toàn cục ngắt. Nếu bitnày ở trạng thái logic 0 thì không có một ngắt nào được phục vụ.)+ Các thanh ghi chức năng chungPage | 11+ Con trỏ ngăn xếp (SP)Là một thanh ghi 16 bit nhưng cũng có thể được xem như hai thanh ghi chức năng đặcbiệt 8 bit. Có địa chỉ trong các thanh ghi chức năng đặc biệt là $3E (Trong bộ nhớRAM là $5E). Có nhiệm vụ trỏ tới vùng nhớ trong RAM chứa ngăn xếp.Khi chương trình phục vu ngắt hoặc chương trình con thì con trỏ PC được lưu vàongăn xếp trong khi con trỏ ngăn xếp giảm hai vị trí. Và con trỏ ngăn xếp sẽ giảm 1 khithực hiện lệnh push. Ngược lại khi thực hiện lệnh POP thì con trỏ ngăn xếp sẽ ăng 1 vàkhi thực hiện lệnh RET hoặc RETI thì con trỏ ngăn xếp sẽ tăng 2. Như vậy con trỏngăn xếp cần được chương trình đặt trước giá trị khởi tạo ngăn xếp rước khi mộtchương trình con được gọi hoặc các ngắt được cho phép phục vụ. Và giá trị ngăn xếpít nhất cũng phải lơn hơn hoặc bằng 60H (0x60) vì 5FH trỏ lại là vùng các thanh ghi.+ Quản lý ngắtNgắt là một cơ chế cho phép thiết bị ngoại vi báo cho CPU biết về tình rạng sẵn sxàngcho đổi dữ liệu của mình.Ví dụ:Khi bộ truyền nhận UART nhận được một byte nó sẽbáo cho CPU biết thông qua cờ RXC,hợc khi nó đã truyền được một byte thì cờ TXđược thiết lập…Khi có tín hiệu báo ngắt CPU sẽ tạm dừng công việc đạng thực hiệnlại và lưu vị trí đang thực hiên chương trình (con trỏ PC) vào ngăn xếp sau đó trỏ tớivector phuc vụ ngắt và thức hiện chương trình phục vụ ngắt đó chơ tới khi gặp lệnhRETI (return from interrup) thì CPU lại lấy PC từ ngăn xếp ra và tiếp tục thực hiệnchươngtrình mà trước khi có ngăt nó đang thực hiện. Trong trường hợp mà có nhiềungắt yêu cầu cùng một lúc thì CPU sẽ lưu các cờ báo ngắt đó lại và thực hiện lần lượtcác ngắt theo mức ưu tiên .Trong khi đang thực hiện ngắt mà xuất hiện ngắt mới thì sẽxảy ra hai trường hợp. Trường hớp ngắt này có mức ưu tiên cao hơn thì nó sẽ đượcphục vụ. Còn nó mà có mức ưu tiên thấp hơn thì nó sẽ bị bỏ qua.Bộ nhớ ngăn xếp làPage | 12vùng bất kì trong SRAM từ địa chỉ 0x60 trở lên. Để truy nhập vào SRAM thôngthường thì ta dùng con trỏ X,Y,Z và để truy nhậpvào SRAM theo kiểu ngăn xếp thì tadùng con trỏ SP. Con trỏ này là một thanh ghi 16 bit và được truy nhập như haithanh ghi 8 bit chung có địa chỉ SPL :0x3D/0x5D(IO/SRAM) vàSPH:0x3E/0x5E.Khi chương trình phục vụ ngắt hoặc chương trình con thì con trỏ PCđược lưu vào ngăn xếp trong khi con trỏ ngăn xếp giảm hai vị trí.Và con trỏ ngăn xếpsẽ giảm 1 khi thực hiện lệnh push.Ngược lại khi thực hiện lệnh POP thì con trỏ ngăn xếp sẽ tăng 1 và khi thực hiện lệnhRET hoặc RETI thì con trỏ ngăn xếp sẽ tăng 2. Như vậy con trỏ ngăn xếp cần đượcchương trình đặt trước giá trị khởi tạo ngăn xếp trước khi một chương trình con đượcgọi hoặc các ngắt được cho phép phục vụ. Và giá trị ngăn xếp ít nhất cũng phải lớnhơn 60H (0x60) vì 5FH trỏ lại là vùng các thanh ghi.b) Sơ đồ khối:Page | 13Hình 1. Hình dạng thực tế Atmega16Ý nghĩa các chân:Chân 1 đến 8 : Cổng nhập xuất dữ liệu song song B ( PORTB ) nó có thể đc sử dụngcác chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệu- Chân 9 : RESET (RST):Dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển+ ChânVcc: Chân số 10 là VCC cấp điện áp nguồn cho Vi điều khiển. Nguồn điện cấplà +5V±0.5.+ Chân GND:Chân số11 và chân số 31 nối GND(hay nối Mass). Khi thiết kế cần sửdụng một mạch ổn áp để bảo vệ cho Vi điều khiển, cách đơn giản là sử dụng IC ổn áp7812.- Chân 12,13 : 2 chân XTAL2 và XTAL1 Được sử dụng để nhận nguồn xung clocktừbên ngoài để hoạt động,thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo nguồnxung clock ổn định- Chân 14 đến 21 : Cổng nhập xuất dữ liệu song song D ( PORTD ) nó có thể đc sửdụng các chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệu- Chân 22 đến 29 : Cổng nhập xuất dữ liệu song song C ( PORTC ) nó có thể đc sửdụng các chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệuPage | 14- Chân 30, 31 : AVCC cấp điện áp so sánh cho bộ ADC- Chân 32 : AREF điện áp so sánh tín hiệu vào ADC+ Port A (PA): Port A gồm 8 chân (từ chân 33 đến 40) có chức năng: đầu vào chochuyển đổi ADC+ Port C (PC): Port C gồm 8 chân (từ chân 22 đến chân 29) : Nếu giao tiếpJTAG được kích hoạt điện trở trên các PC5(TDI), PC3 (TMS) ,PC2 (TCK) sẽđược kích hoạt ngay cả khi khởi động lại (reset)+ Port D (PD): Port D gồm 8 chân (từ chân 14 đến chân 21) : c+ vào ra của vi điiềukhiểnPORTA (PA7….PA0):là các chân từ 33 đến 40.Là cổng vào ra song song 8 bít khikhông dùng ở chế độ ADC.Bên trong có sẳn các điện trở kéo,khi PORTA là output thìcác điện trở kéo không hoạt động,khi PORTA là input thì các điện trở kéo được kíchhoạt+PORTB (PB7….PB0):là các chân số 1 đến 8.Nó tương tự như PORTA khi sử dụngvào ra song song.Ngoài ra các chân của PORTB còn có các chức năng đặc biệt+ PORTC (PC7….PC0):là các chân 22 đến 30.Cũng giống PORTA và PORTB khi làcổng vào ra song song.Nếu giao tiếp JTAG được bật,các trở treo ở các chânPC5(TDI),PC3(TMS),PC2(TCK) sẽ hoạt động khi sự kiện reset xảy ra+ PORTD (PD7….PD0):là các chân 13 đến 21.Cũng là một cổng vào ra song songgiống các PORT khácPage | 15Hình 2. Cấu trúc chân Atmega161.3.Cấu trúc một chương trình Atmega1.#include 2.// Khai báo các biến toàn cầu ở đây3.4.void main(void){5.// Khai báo các biến cục bộ ở đây6.7.// Input / Output Cổng khởi tạo8.// Port A khởi tạo9. PORTA=0x00;10. DDRA=0x00;11.// Port cổng B khởi tạo12. PORTB=0x00;13. DDRB=0x00;14.// Cổng C khởi tạo15. PORTC=0x00;Page | 1616.17.18.19.20.21.22.23.DDRC=0x00;// Port cổng B khởi tạoPORTD=0x00;DDRD=0x00;while (1){}{1.4.Compile và upload chương trình lên bo1.4.1 CodeVisionAVR1. Giới thiệuCodeVisionAVR là công cụ phần mềm sử dụng cho việc soạn thảo và biên dịchchương trình dành cho các vi điều khiển thuộc họ AVR bằng ngôn ngữ C. Phần mềmđược viết chuyên nghiệp hướng tới người sử dụng bởi sự đơn giản, sự hỗ trợ cao củacác thư viện có sẵn.2. Tạo Project trên CodeVisionAVRSau khi cài đặt CodeVision, trên desktop xuất hiện icon của phần mềm, bạn mởnó lên và tiến hành làm theo các bước sau đây:- Tạo mới Project. Chọn menu File và chọn New, chọn Project và chọn OKCửa sổ con firm xuất hiện,ở đây bạn chọn OK để xác nhận tạo 1 projectmới.tiếp theo là cửa sổ CodeVisionAVR dùng để chọn loại chip.Ở đây tôi chọnAT90,AtTiny, Atmega,FPSLIC,cho phép sử dụng các loại vi điều khiển tương ứngCuối cùng chọn OK để xác nhậnPage | 17Cửa sổ CodeVisionAVR xuất hiện.Trong cửa sổ này,cho các bạn những tùychọn thiết lập ban đầu cho vi điều khiển của mìnhThẻ chip.với các loại tùy chọn loại chip,chon xung Clock.Ở đây tôi chọn Atmega 16 với xung Clock 8Mhz.Page | 18Thẻ Port là các port tương ứng với các loại vi điều khiển ta chọn.trong trườnghợp này,tôi chọn Atmega16 nên các Port gồm A,B,C,D.Ở mỗi port lại có các tùychọn,giúp mình chọn chiều của port (Data Direction ) và giá trị của Port đó(Pullup/Output Value)Với Data Direction: Out là đầu ra, In là đầu vàoVới Pullup/Output Value: 0 là mức thấp, 1 là mức cao, P là có trở treo, T là khôngdùng trở treo.Ví dụ ở đây: PORTB.1 là Input và không dùng trở treo, PORTB.2 là Output vàở mức thấp.Các Port khác làm tương tự.Page | 19

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• THIẾT kế hệ THỐNG điều KHIỂN DÙNG vđk ATMEGA16 điều KHIỂN HOẠT ĐỘNG CHO
  • 45
  • 723
  • 1
• Tài liệu Mạng và viễn thông P13 pptx
  • 14
  • 234
  • 0
• Tài liệu Mạng và viễn thông P14 docx
  • 15
  • 393
  • 0
• Tài liệu Mạng và viễn thông P15 ppt
  • 21
  • 267
  • 0
• Tài liệu Mạng và viễn thông P16 docx
  • 10
  • 289
  • 0
• Tài liệu Mạng và viễn thông P17 pdf
  • 10
  • 341
  • 0
• Tài liệu Mạng và viễn thông P18 ppt
  • 27
  • 222
  • 0

Tải bản đầy đủ (.docx) (45 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(3.18 MB) - THIẾT kế hệ THỐNG điều KHIỂN DÙNG vđk ATMEGA16 điều KHIỂN HOẠT ĐỘNG CHO-45 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×