Микроконтроллеры avr для начинающих: Микроконтроллеры AVR для начинающих — 1

Содержание

Программирование микроконтроллеров AVR для начинающих | Электрик Инфо

Микро-ЭВМ – главный шаг массового применения компьютерной автоматизации в области управления. Так как в автоматизации основная задача контроль и регулирование параметров, то термин «контроллер» закрепился и в этой среде.

После перестройки начался активный импорт вычислительной техники, и название «однокристальная микро-ЭВМ» была вытеснена словом «Микроконтроллер» (подробнее о том, чем микроконтроллер отличается от микропроцессора смотрите здесь — Назначение и устройство микроконтроллеров).

В 2020 году, и последние десятилетие наиболее распространены следующие виды микроконтроллеров:

  • 8-битные микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technology и AVR фирмы Atmel;
  • 16-битные MSP430 фирмы TI;
  • 32-битные микроконтроллеры, архитектуры ARM. Она продаётся разработчиками различным фирмам, на базе которой выпускается масса различных продуктов.

В Советском союзе техника не стояла на месте. Ученные не только копировали наиболее удачные и интересные зарубежные разработки, но и занимались разработкой уникальных проектов. Таким образом к 1979 году в НИИ ТТ была разработана К1801ВЕ1, эта микроархитектура называлась «Электроника НЦ» и имела 16 разрядов.

Смотрите также: Виды и устройство микроконтроллеров AVR

Различия микроконтроллеров

Микроконтроллеры можно разделить по таким критериям:

  • Разрядность;
  • Система команд;
  • Архитектура памяти.

Разрядность – это длина одного слова обрабатываемого контроллером или процессором, чем она больше, тем быстрее микроконтроллер может обработать большие массивы данных, но такой подход не всегда справедлив, для каждой задачи выдвигаются индивидуальные требования, как по скорости, так и по способу обработку, например, применение 32-х разрядного ARM микропроцессор для работы в простых устройствах, оперирующих с 8 битным словами может быть не обосновано как по удобству написания программы и обработки информации, так и по себе стоимость.

Однако, по статистике на 2017 год, стоимость таких контроллеров активно снижается, и, если так будет продолжаться и далее – он будет дешевле простейших PIC контроллеров, при наличии гораздо большем наборе функций. Не понятно только одно – это маркетинговый ход и занижение цены, или реальный технологический прогресс.

Деление происходит на:

  • 8-бит;
  • 16-бит;
  • 32-бита;
  • 64-бита.

Деление по типу системы команд:

  • RISC-архитектура, или сокращенная система команд. Ориентирована на быстрое выполнение базовых команд за 1, реже 2 машинных цикла, а также имеет большое количество универсальных регистров, и более длинный способ доступа к постоянной памяти. Архитектурна характерна для систем под управление UNIX;
  • СISC-архитектура, или полная система команд, характерна прямая работа с памятью, большее число команд, малое число регистров (ориентирована на работу с памятью), длительность команд от 1 до 4 машинных циклов. Пример – процессоры Intel.

Деление по типу памяти:

  • Архитектура Фон-Неймана – основная черта общая область памяти для команд и данных, при работе с такой архитектурой в результате ошибки программиста данные могут записаться в область памяти программ и дальнейшее выполнение программы станет невозможным. Пересылка данных и выборка команды не может осуществляться одновременно по тем же причинам. Разработана в 1945 году.
  • Гарвардская архитектура – раздельная память данных и память программ, использовалась в первые на компьютерах семейства Mark. Разработана в 1944 году.

В результате внедрения микропроцессорных систем размеры устройств снизились, а функционал увеличился. Выбор архитектуры, разрядности, системы команд, структуры памяти – влияет на конечную стоимость устройства, поскольку при единичном производстве разница в цене может быть не значительно, но при тиражировании – более чем ощутимой.

Электронная книга — руководство про микроконтроллеры AVR для начинающих

Пошаговое обучение программированию и созданию устройств на микроконтроллерах AVR

У электронщиков, специализирующихся на проектировании микроконтроллерных устройств, существует термин «быстрый старт». Относится он к случаю, когда надо в короткий срок опробовать микроконтроллер и заставить его выполнять простейшие задачи.

Цель состоит в том, чтобы, не углубляясь в подробности, освоить технологию программирования и быстро получить конкретный результат. Полное представление, навыки и умения появятся позже в процессе работы.

Освоить работу с микроконтроллерами в режиме «быстрый старт», научиться их программировать и создавать различные полезные умные электронные устройства можно легко с помощью обучающих видеокурсов Максима Селиванова в которых все основные моменты разложены по полочкам.

Методика быстрого изучения принципов работы с микроконтроллерами основывается на том, что достаточно освоить базовую микросхему, чтобы затем достаточно уверенно составлять программы к другим ее разновидностям. Благодаря этому первые опыты по программировании микроконтроллеров проходят без особых затруднений. Получив базовае знания можно приступать к разработке собственных конструкций.

На данный момент у Максима Селиванова есть 4 курса по созданию устройств на микроконтроллерах, построенные по принципу от простого к сложному.

1. Программирование микроконтроллеров для начинающих

Курс для тех, кто уже знаком с основами электроники и программирования, кто знает базовые электронные компоненты, собирает простые схемы, умеет держать паяльник и желает перейти на качественно новый уровень, но постоянно откладывает этот переход из-за сложностей в освоении нового материала.

Курс замечательно подойдет и тем, кто только недавно предпринял первые попытки изучить программирование микроконтроллеров, но уже готов все бросить от того, что у него ничего не работает или работает, но не так как ему нужно (знакомо?!).

Курс будет полезен и тем, кто уже собирает простенькие (а может и не очень) схемы на микроконтроллерах, но плохо понимает суть того как микроконтроллер работает и как взаимодействует с внешними устройствами.

2. Программирование микроконтроллеров на языке С

Курс посвящен обучению программирования микроконтроллеров на языке Си. Отличительная особенность курса — изучение языка на очень глубоком уровне. Обучение происходит на примере микроконтроллеров AVR. Но, в принципе, подойдет и для тех, кто использует другие микроконтроллеры.

Курс рассчитан на подготовленного слушателя. То есть, в курсе не рассматриваются базовые основы информатики и электроники и микроконтроллеров. Но, что бы освоить курс понадобятся минимальные знания по программированию микроконтроллеров AVR на любом языке. Знания электроники желательны, но не обязательны.

Курс идеально подойдет тем, кто только начал изучать программирование AVR микроконтроллеров на языке С и хочет углубить свои знания. Хорошо подойдет и тем, кто немного умеет программировать микроконтроллеры на других языках. И еще подойдет обычным программистам, которые хотят углубить знания в языке Си.

3. Создание устройств на микроконтроллерах на языке С

Этот курс для тех, кто не хочет ограничиваться в своем развитии простыми или готовыми примерами. Курс отлично подойдет тем, кому важно создание интересных устройств с полным пониманием того, как они работают. Курс хорошо подойдет и тем, кто уже знаком с программированием микроконтроллеров на языке Си и тем, кто уже давно программирует их.

Материал курса прежде всего ориентирован на практику использования. Рассматриваются следующие темы: радиочастотная идентификация, воспроизведение звука, беспроводной обмен данными, работа с цветными TFT дисплеями, сенсорным экраном, работа с файловой системой FAT SD-карты.

4. Программирование дисплеев NEXTION

Дисплеи NEXTION представляют собой программируемые дисплеи с тачскрином и UART для создания самых разных интерфейсов на экране. Для программирования используется очень удобная и простая среда разработки, которая позволяет создавать даже очень сложные интерфейсы для различной электроники буквально за пару вечеров! А все команды передаются через интерфейс UART на микроконтроллер или компьютер. Материал курса составлен по принципу от простого к сложному.

Этот курс рассчитан на тех, кто хотя бы немного имеет опыта в программировании микроконтроллеров или arduino. Курс отлично подойдет и для тех, кто уже пытался изучать дисплеи Nextion. Из курса вы узнаете много новой информации, даже если думаете, что хорошо изучили дисплей!

Полный курс обучения программированию микроконтроллеров со скидкой: Все 4 курса со скидкой

мир электроники — Начинающим о AVR микроконтроллерах

Общие понятия и основы программирования

Этот раздел посвящен микроконтроллерам семейства AVR: общие понятия, структура, основы программирования и так далее.

Здесь мы постараемся разобраться с принципом работы микроконтроллеров, его отдельными блоками, периферийными устройствами, прерываниями, памятью, таймерами, портами ввода-вывода и так далее…

Возможно что по-началу все эти вышеперечисленные понятия и покажутся вам «китайской грамотой», но при детальном изучении на самом деле все это довольно просто, и мы постараемся все это наглядно пояснить.

Итак, материалы раздела:

Введение

Общие сведения о AVR микроконтроллерах
Архитектура AVR микроконтроллера
Строение и характеристики AVR микроконтроллеров
Дребезг контактов. Что это такое и как с ним бороться
Функция RESET в AVR микроконтроллерах
Что такое фьюзы AVR микроконтроллеров
Что такое протоколы в AVR микроконтроллерах

Что такое прерывания в AVR микроконтроллерах
Порты ввода-вывода AVR микроконтроллера
Отладочная плата для микроконтроллера Attiy13

Программирование AVR микроконтроллеров для начинающих

Программирование для начинающих. часть1
Программирование для начинающих. часть 2
Программирование для начинающих. часть3
Видеокурс по программированию AVR микроконтроллеров для начинающих
Простые проекты на AVR микроконтроллерах
Простые проекты на AVR микроконтроллерах. продолжение

Софт для программирования микроконтроллеров

Программа CodeVisionAVR
Программа UniProf
ISIS Proteus 7.7 SP2

Литература по микроконтроллерам

Микроконтроллеры AVR семейства Tiny и Mega фирмы ATMEL
Применение микроконтроллеров AVR
Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR
Микроконтроллер AVR вводный курс
Микроконтроллер это просто
Микроконтроллеры AVR для начинающих

Краткий курс — Самоучитель — avr123.nm.ru

 
 

Краткий Курс — Самоучитель

Микроконтроллеры AVR ,  ATmega
и ATtiny для начинающих с нуля ! 

Быстрый и уверенный старт —
                самые первые шаги …

Чайникам от такого же чайника !


Предлагаю вам учится на моём примере.

Маленькие шажки …       ( кино «А как же Боб !» )

Конечно  с  картинками !
 


 

 

ключевые слова: программирование микроконтроллеров, микроконтроллеры, обучение программированию микроконтроллеров, микроконтроллеры AVR, микроконтроллеры PIC, микроконтроллеры ARM, микроконтроллеры msp430, микроконтроллеры 8051, микроконтроллеры AVR, микроконтроллеры at89s52, микроконтроллеры SILABS, микроконтроллеры MOTOROLA, микроконтроллеры AVR, как написать программу для микроконтроллера, обучение программированию микроконтроллеров, микроконтроллеры atmega128, как запрограммировать микроконтроллер, как прошить микроконтроллер, отладка программы для AVR, моделирование работы электронных схем, электронные проекты, хобби, язык си для микроконтроллеров, язык программирования Cи, основы программирования (кнопочки, светодиоды) работа с портами, регистры AVR, прерывания и таймеры, что такое ШИМ, программная и аппаратная реализация. Сервоприводы. Работа с АЦП Настройка и программирование UART Работа с I2C Связь (UART, I2C, SPI) 
AT76C712 , AT76C713 , AT90CAN128 , AT90CAN128 Automotive , AT90CAN32 , AT90CAN64 , AT90PWM2 , AT90PWM3 , AT90S1200 , AT90S2313 , AT90S2323 , AT90S2343 , AT90S4433 , AT90S8515 , AT90S8535 , ATmega128 , ATmega1280 , ATmega1281 , ATmega16 , ATmega161 , ATmega162 , ATmega163 , ATmega164 , ATmega165 , ATmega168 , ATmega168 Automotive , ATmega169 , ATmega2560 , ATmega2561 , ATmega32 , ATmega323 , ATmega324 , ATmega325 , ATmega3250 , ATmega329 , ATmega3290 , ATmega406 , ATmega48 , ATmega48 Automotive , ATmega64 , ATmega640 , ATmega644 , ATmega645 , ATmega6450 , ATmega649 , ATmega6490 , ATmega8 , ATmega8515 , ATmega8535 , ATmega88 , ATmega88 Automotive , ATtiny11 , ATtiny12 , ATtiny13 , ATtiny15L , ATtiny2313 , ATtiny25 , ATtiny26 , ATtiny28L , ATtiny45 , ATtiny85

 

 

Краткий курс — AVR на примерах.

 

Цель курса показать на практике — как быстро начать  
использовать микроконтроллеры семейства   AVR !  

Даже с абсолютного нуля  знаний о микропроцессорах. 

Рассказать вам кратко ключевые моменты устройства МК, 
показать на практике
как МК взаимодействует с окружающими 
его в электронном устройстве компонентами  и с ПК. 

Объяснить что конкретно нужно сделать чтобы МК 
«ожил» сам
и оживил ваше электронное устройство.

Курс подробно рассказывает как сделать самые первые шаги
с чего начать не вообще,  а  конкретно — ПО ПУНКТАМ … 

— Как сделать нужное вам электронное устройство, печатную плату

— Как написать первую, простейшую программу для МК

— Как запустить эту программу в программе-симуляторе МК и увидеть как 
она работает не покупая МК и радиодеталей, а значит без риска 
спалить что-то или испортить порт вашего ПК !

— Как загрузить программу в реальный МК 

— Как отладить реальное устройство — т.е. найти причины не правильной работы
и  добиться его функционирования  в  соответствии с поставленной задачей.

 

 

Содержание. 

Краткий курс — самоучитель

Микроконтроллеры AVR начинающим.

на заглавной странице  -  avr123.nm.ru


стр. 1. Ключевая страница курса — ИЗУЧИТЕ  ЕЁ  !  она ГЛАВНАЯ в курсе

стр. 2. Что такое МК и AVR в частности. Как работает МК. 

стр. 3. Возможности МК. Что и как подключать к МК. Регистры и
                   программа. Прерывания в AVR. 

стр. 4. Компиляторы и Симуляторы для МК AVR. 

стр. 5. Си для МК — очень малая часть языка  достаточна для работы с МК. 

стр. 6. Задачи-упражнения по курсу — это практические занятия по работе 

              с  МК и необходимые теоретические сведения и комментарии.

стр. 7. Как и чем прошить (прожечь, загрузить) программу в МК AVR, ATmega

стр. 8. Дополнительные, полезные материалы 

стр. 9. О великолепных МК серии PIC12, PIC16, PIC18 от компании MicroChip

 

 

 

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ  КУРСА

 

НА    AVR123.nm.ru

 

Пожалуйста перейдите туда !

 

 

 

 


 

Шаг 1.  Скачайте всего две программы

— компилятор CodeVisionAVR (2 Мб FREE - он бесплатный) 

— симулятор AVR и электроники VMLAB (4,2 Мб FREE)

Установите эти программы по-умолчанию.


Теперь у вас есть качественное и удобное программное
обеспечение для ПОЛНОГО цикла разработки устройств
на МК (микроконтроллерах) AVR !

От интерактивного помошника для создания начального кода,
скелета программы — инструмент бесценен для начинающего !

До написания и отладки полной программы с постоянным контролем её
работы на всех этапах ее создания на компьютерной модели  нужного
вам микроконтроллера AVR совместно с популярными электронными

компонентами подключенными к нему виртуально.

 

 
 

Вам не нужно будет тратить деньги и время
на поиски и покупку радио деталей и микроконтроллеров
пока вы не убедитесь в работоспособности устройства
которое вы делаете !

Вы не сожжете по неопытности что либо !

Не попадете в спешке, в азарте отладки
устройства под высокое напряжение !
 

Это очень важно для начинающего электронщика

техника безопасности — ТБ !
 

 


CodeVisionAVR  — имеет встроенный программатор

для
загрузки готовой программы в реальный микроконтроллер.

 


 

Шаг 2.   Посмотрите как всё просто !

Лучше один раз увидеть чем сто раз услышать.

 


1. Загрузите файлы  к задаче упражнению 8  (это всего 14 Кб) в созданную
    папку - c:\VMLAB\z8   и распакуйте файлы архива в эту же папку.

2. Запустите VMLAB  и через меню Project -> open project откройте проект    
    c:\vmlab\z8\vmlab.prj

3. Сверните мешающее окно vmlab.prj и подправьте «мышкой» остальные окна
    чтобы получить такую картинку : 


Вы видите

— 8 светодиодов,
— 3 переменных резистора,
— клавиатуру на 16 кнопок которые можно
  использовать и раздельно,
— виртуальный ЗАПОМИНАЮЩИЙ осциллограф
— виртуальный терминал с записью данных

Весь богатейший набор компонентов VMLAB будет рассмотрен позже и конечно описан в его HELP.

Полная картинка экрана тут ! 
 

 

 

4. Теперь в меню «Project» кликните «Re-build all» — проект нужно перекомпилировать при открытии и внесении каких либо изменений. В окне «Messages» появится сообщение «Success! All ready to run»

 

Это значит ошибок нет и все готово к моделированию микроконтроллера
ATmega16. Вверху загорелся зеленый свет светофор. 

Можно запускать симуляцию … 

 

 

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ  КУРСА

 

НА    AVR123.nm.ru

 

Пожалуйста перейдите туда !

 

 

 

 

 

 
 

Моделировать работу МК можно на компьютере не имея самого
МК и электронной схемы вокруг него. При этом видеть не только
то что происходит на ножках МК но и то что происходит внутри
МК  !!!
с помощью нижних частей меню View и Window
симулятора VMLAB.  

Вы уже знаете как открыть проект в компиляторе, внести
изменения, скомпили-ровать программу, увидеть ошибки,
исправить их. Вы теперь знаете, что не нужно пытаться
исправлять все ошибки сразу, а нужно начинать с первой
и возможно после ее исправления другие ошибки тоже пропадут.
 

 

 

Вы не покупали МК ATmega16 — у вас его нет !

Вы ни чего не паяли и не подключали !

Но вы увидели как работает МК и программы.

Получили осциллограммы работающего устройства.

Могли записать в файл то что передавал МК.

 

 

 
 

Найдите время и обязательно выполните
примеры  симулятора VMLAB.

Это позволит вам лучше понять
его возможности.

Дополнительные важные примеры в папке C:\VMLAB\tutorial


Вот скриншот работы МК в VMLAB 
 


 



 

 
 

    Вы уже запустили МК  и  увидели как
он работает !   Вы видите что это просто, 
доступно, не дорого  и безопасно ! 
 

 


 
Демо версия имеет ограничение на максимальный размер кода программы в 2 Кб
это довольно много для начинающего, но если вам этого мало вы можете найти
полную версию программы CodeVisionAVR 1.24.8b Professional  в Интернете.

 
Google.com нашел по запросу CodeVisionAVR:


Ссылки на основном сайте курса  avr123.nm.ru

 

К вашим услугам ссылки на дополнительные материалы : 

— FAQ — ответы на вопросы по AVR и по электронике

— Проекты — это различные устройства на МК на русском языке

— Проекты на AVR студентов Корнельского университета — великолепные

— Проекты очень интересный талантливого человека Элм-Чена

— Конференция русскоязычная по МК спрашивайте — вам ответят быстро !

— Книги по AVR и электронике вообще    <-   ЧИТАТЬ !!!   
                                      … ну хотя бы список КНИГ сохраните у себя на ПК !

 

— GOOGLE  находит всё !   Вводите интересующие вас  ключевые слова. 

— Translate.ru  переведет то что вы нашли на корявый русский язык.   

 

Присылайте отзывы, пожелания
замечания и дополнения !

 

 


Читать курс дальше  ->  на 1-ю страницу

 

 

© 2004-2010 by Termo   

 

                 

В  «подвале»  есть интересное !

 

 

 
 

Краткий Курс  Самоучитель    

PROTEUS                     

Симулятор электронных устройств ПРОТЕУС, поддерживает микроконтроллеры   AVR , 8051, 
PIC10, PIC16, PIC18, ARM7, Motorola MC68HC11 

Полная система проектирования !

От идеи до результатов работы устройства 
и файлов для изготовления платы.

Быстрый старт, самые первые шаги …

Конечно с картинками !

          

AVR

Микроконтроллеры avr для начинающих — PDF Free Download

1 Микроконтроллеры avr для начинающих Алексей Бартош Электрик Инфо мир электричества

2 Общие сведения об устройстве микроконтроллеров и основные даты. Микроконтроллеры являются неотъемлемой частью быта современного человек. Применяются от детских игрушек до АСУТП. Благодаря использованию микроконтроллеров, инженерам получилось достигнуть большую скорость изготовления и качество продукции практических во всех сферах производства. Данный материал является общим обзором ключевых дат в истории развития микроконтроллеров. Это не техническое пособие, многие тонкости и моменты упущены.

3 Предпосылки для появления микропроцессорных и микроконтроллерных систем. Чтобы разобраться с причинами появления и развития микропроцессорной техники взгляните на характеристики и особенности первых компьютеров. ENIAC первый компьютер, 1946 год. Вес 30 т, занимал целое помещение или 85 кубических метров объёма в пространстве. Большое тепловыделение, энергопотребление, постоянные неполадки из-за разъёмов электронных ламп. Окислы приводили к исчезновению контактов и лампы теряли связь с платой. Требовали постоянного обслуживания. Компьютерная техника развивалась и к концу 60-х в мире их было порядка 30 тысяч, в их числе как универсальные ЭВМ, так и мини-компьютеры. Мини того времени были размерами со шкаф. Кстати, в 1969 году уже был изобретен прообраз интернета — ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network). Параллельно развивались полупроводниковые технологии — в 1907 работы по детекторам и электролюминесценции полупроводников. В 1940-е диоды и

4 транзисторы. Это всё привело к появлению интегральных технологий. Роберт Нойс в 1959 году изобрел интегральную микросхему (дальше ИМС или МС). Важно: Фирма Intel внесла огромный вклад в развитие микроконтроллеров. Основатели: Роберт Нойс, Гордон Мур и Эндрю Гроув. Основана в 1968 году. До определённых пор фирма производила п/п запоминающие устройства. Первым была МС «3101» — 64 разряда, Шотки биполярная статическая ОЗУ. Следующим было изобретение «4004» — микропроцессора с 2300 п/п транзисторов в своём составе, по производительности не хуже, чем ENIAC, а размером меньше ладони. Т.е. размер 4004-го микропроцессора был на много порядков меньше.

5 Архитектура, программирование, физическая реализация Разработчиком архитектуры первого микропроцессора стал Тед Хофф, системы команд Стен Мейзор. Федерико Феджин спроектировал кристалл. Но изначально компания Intel не владела всеми правами на этот чип, и, заплатив долларов компании Busicom, получила полные права. Вскоре, последняя обанкротилась. Для популяризации и внедрения новых технологи Intel вела как рекламную, так и образовательную кампанию. Впоследствии и другие производители электроники объявляли о создании подобных устройств. Это интересно: разрядная, p-моп микросхема. Следующим этапом стал выпуск в 1972 году процессора «8008». В отличие от предыдущей модели он уже больше похож на современные модели разрядный, имеет аккумулятор, 6 регистров общего назначения, указатель стэка, 8 регистров адреса, команды ввода-вывода.

6 Событие: А в 1973 году была изобретена наиболее удачная конфигурация микропроцессора, который до сих пор является классическим это 8 разрядный «8080». Через полгода у Intel появился серьезный конкурент Motorola с процессором «6800», n-моп технология, трёхшинную структуру с 16 разрядной шиной адреса. Более мощная система прерываний, для его питания достаточно оного напряжения, а не три, как у «8080». Кроме того, команды были проще и короче.

7 До нашего времени сохраняется противостояние семейств микропроцессоров этих производителей. Ускорило скорость работы и расширило возможности микропроцессоров внедрение 16-разрядных микропроцесоров. Первым из них был разработан «8086» от Intel. Именно его использовали в компании IBM для создания первых персональных компьютеров. Процессор «68000» — 16 разрядный ответ от «Motorola», использовался в компьютерах ATARI и Apple. Для широкой аудитории в роли ПК стали популярны ZX Spectrum. В них устанавливались процессоры «Z80», от Sinclair Research Ltd. Одна из основных причин популярности не нужно покупать монитор, ведь спектрум, как современные приставки, подключался к телевизору, а обычный магнитофон как устройство для записи и хранения программ и данных.

8 Микроконтроллеры Микро-ЭВМ главный шаг массового применения компьютерной автоматизации в области управления. Так как в автоматизации основная задача контроль и регулирование параметров, то термин «контроллер» закрепился и в этой среде. После перестройки начался активный импорт вычислительной техники, и название «однокристальная микро-эвм» была вытеснена словом «Микроконтроллер». А первый патент в СССР на однокристальные микро-эвм был выдан в 1971 году М. Кочрену и Г. Буну, из Texas Instruments. С этих пор на кристалле кремния кроме процессора размещали еще память, и дополнительные устройства. Конец семидесятых это новая волна конкуренции между Intel и Motorola. Причиной этому стали две презентации, а именно в 76 году Intel выпустила i8048, а Motorola, только в 78 mc6801, который был совместим с раним микропроцессором mc6800.

9 Спустя 4 года, к 80 году, Intel выпускает популярны и до сих пор МК i8051. Это было зарождение огромного семейства, которое живет и до сих пор. Ведущие мировые производители выпускают на этой архитектуры сильно модифицированные микроконтроллеры для широкого спектра задач. Для своего времени он имел немыслимые транзисторов. Это в четыре раза превосходило количество в i8086 процессоре. В 2017 году, и последние десятилетие наиболее распространены: 8-битные микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technology и AVR фирмы Atmel; 16-битные MSP430 фирмы TI; 32-битные микроконтроллеры, архитектуры ARM. Она продаётся разработчиками различным фирмам, на базе которой выпускается масса различных продуктов. В Советском союзе техника не стояла на месте. Ученные не только копировали наиболее удачные и интересные зарубежные разработки, но и занимались разработкой уникальных проектов. Таким образом к 1979 году в

10 НИИ ТТ была разработана К1801ВЕ1, эта микроархитектура называлась «Электроника НЦ» и имела 16 разрядов. Различия микроконтроллеров Микроконтроллеры можно разделить по таким критериям: Разрядность; Система команд; Архитектура памяти. Разрядность это длина одного слова обрабатываемого контроллером или процессором, чем она больше, тем быстрее микроконтроллер может обработать большие массивы данных, но такой подход не всегда справедлив, для каждой задачи выдвигаются индивидуальные требования, как по скорости, так и по способу обработку, например, применение 32-х разрядного ARM микропроцессор для работы в простых устройствах, оперирующих с 8 битным словами может быть не обосновано как по удобству написания программы и обработки информации, так и по себе стоимость. Однако, по статистике на 2017 год, стоимость таких контроллеров активно

11 снижается, и, если так будет продолжаться и далее он будет дешевле простейших PIC контроллеров, при наличии гораздо большем наборе функций. Не понятно только одно это маркетинговый ход и занижение цены, или реальный технологический прогресс. Деление происходит на: 8-бит; 16-бит; 32-бита; 64-бита. Деление по типу системы команд: RISC-архитектура, или сокращенная система команд. Ориентирована на быстрое выполнение базовых команд за 1, реже 2 машинных цикла, а также имеет большое количество универсальных регистров, и более длинный способ доступа к постоянной памяти. Архитектурна характерна для систем под управление UNIX; СISC-архитектура, или полная система команд, характерна прямая работа с памятью, большее число команд, малое число регистров (ориентирована на работу с памятью), длительность команд от 1 до 4 машинных циклов. Пример процессоры Intel. Деление по типу памяти: Архитектура Фон-Неймана основная черта общая область памяти для команд и данных, при работе с такой архитектурой в результате ошибки программиста данные могут записаться в область памяти программ и дальнейшее выполнение программы станет невозможным. Пересылка данных и выборка команды не может осуществляться одновременно по тем же причинам. Разработана в 1945 году.

12 Гарвардская архитектура раздельная память данных и память программ, использовалась в первые на компьютерах семейства Mark. Разработана в 1944 году. В результате внедрения микропроцессорных систем размеры устройств снизились, а функционал увеличился. Выбор архитектуры, разрядности, системы команд, структуры памяти влияет на конечную стоимость устройства, поскольку при единичном производстве разница в цене может быть не значительно, но при тиражировании более чем ощутимой. Давайте разберемся с микроконтроллерами AVR: базовые сведения AVR это название популярного семейства микроконтроллеров, которое выпускает компания Atmel. Кроме АВР под этим брендом выпускаются микроконтроллеры (далее МК) и других архитектур, например, ARM и i8051. Какими бывают AVR микроконтроллеры? Существует три вида микроконтроллеров: 1. AVR 8-bit. 2. AVR 32-bit.

13 3. AVR xmega Самым популярным уже более десятка лет является именно 8-битное семейство МК. Многие радиолюбители начинали изучать микроконтроллеры с него. Почти все они познавали мир программируемых контроллеров делая свои простые поделки, вроде светодиодных мигалок, термометров, часов, а также простой автоматики, типа управления освещением и нагревательными приборами. Микроконтроллеры AVR 8-bit в свою очередь делятся на два популярных семейства: Attiny из названия видно, что младшее (tiny юный, молодой, младший), в основном имеют от 8 пинов и более. Объём их памяти и функционал обычно скромнее, чем в следующем;

14 Atmega более продвинутые МК, имеют большее количество памяти, выводов и различных функциональных узлов; Самым мощным подсемейством микроконтроллеров является xmega эти МК выпускаются в корпусах с огромным количеством пинов, от 44 до 100. Столько необходимо для проектов с большим количеством датчиков и исполнительных механизмов. Кроме того, увеличенный объем памяти и скорость работы позволяют получить высокое быстродействие. Расшифровка: Пин (англ. pin иголка, булавка) это вывод микроконтроллера или как говорят в народе ножка. Отсюда же слово «распиновка» — т.е. информация о назначении каждой из ножек.

15 Для чего нужны и на что способны микроконтроллеры? Микроконтроллеры применяются почти везде! Практически каждое устройство в 21 веке работает на микроконтроллере: измерительные приборы, инструменты, бытовая техника, часы, игрушки, музыкальные шкатулки и открытки, а также многое другое; одно лишь перечисление займет несколько страниц текста. Разработчик может использовать аналоговый сигнал подовая его на вход микроконтроллера и манипулировать с данными о его значении. Эту работу выполняет аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Данная функция позволяет общаться пользователю с микроконтроллером, а также воспринимать различные параметры окружающего мира с помощью датчиков. В распространенных AVR-микроконтроллерах, например, Atmega328, который на 2017 году является сердцем многих плат Arduino, но о них позже. Используется 8 канальный АЦП, с разрядностью 10 бит. Это значит вы сможете считать значение с 8 аналоговых датчиков. А к цифровым выводам подключаются цифровые датчики, что может быть очевидным. Однако цифровой сигнал может являться только 1 (единицей) или 0 (нулем), в то время как аналоговый может принимать бесконечное множество значений.

16 Пояснение: Разрядность это величина, которая характеризует качество, точность и чувствительность аналогового входа. Звучит не совсем понятно. Немного практики: 10 битный АЦП, записать аналоговую информацию с порта в 10 битах памяти, иначе говоря плавно изменяющийся цифровой сигнал микроконтроллером распознается как числовое значение от 0 до битный АЦП видит тот же сигнал, но с более высокой точностью в виде от 0 до 4096, а это значит, что измеренные значения входного сигнала будут в 4 раза точнее. Чтобы понять откуда взялись 1024 и 4096, просто возведите 2 в степени равную разрядности АЦП (2 в степени 10, для 10 разрядного и т.д.) Чтобы управлять мощностью нагрузки к вашему распоряжению есть ШИМканалы, их можно задействовать, например, для регулировки яркости, температуры, или оборотов двигателя. В том же 328 контроллере их 6. В общем структура AVR микроконтроллера изображена на схеме:

17 Все узлы подписаны, но всё же некоторые названия могут быть не столь очевидными. Давайте рассмотрим их обозначения. АЛУ арифметико-логическое устройство. Нужно для выполнения вычислении. Регистры общего назначения (РОН) регистры которые могут принимать данные и хранить их в то время пока МК подключен к питанию, после перезагрузки стираются. Служат как временные ячейки для операций с данными. Прерывания что-то вроде события которое возникает по внутренним или внешним воздействиям на МК переполнение таймера, внешнее прерывание с пина МК и т.д. JTAG интерфейс для внутрисхемного программирования без снятия МК с платы. Flash, ОЗУ, EEPROM виды памяти программ, временных рабочих данных, долгосрочного хранения независимая от подачи питания к МК соответственно порядку в названиях. Таймеры и счетчики важнейшие узлы в МК, в некоторых моделях их количество может быть до десятка. Нужны для того, чтобы отчитывать количество тактов, соответственно временные отрезки, а счетчики увеличивают свое значение по какому-либо из событий. Их работа и её режим зависят от программы, однако выполняются эти действия аппаратно, т.е. параллельно основному тексту программы, могут вызвать прерывание (по переполнению таймера, как вариант) на любом этапе выполнения кода, на любой его строке. A/D (Analog/Digital) АЦП, его назначение мы уже описали ранее. WatchDogTime (Сторожевой таймер) независимый от МК и даже его тактового генератора RC-генератор, который отсчитывает определенный промежуток времени и формирует сигнал сброса МК, если тот работал,

18 и пробуждения если тот был в режиме сна (энергосбережния). Его работу можно запретить, установив бит WDTE в 0. Выходы микроконтроллера довольно слабые, имеется в виду то, что ток через них обычно до миллиампер, чего хватит для розжига светодиода и LEDиндикаторов. Для более мощной нагрузки необходимы усилители тока или напряжения, например, те же транзисторы. Что нужно чтобы начать изучение микроконтроллеров, что такое Arduino? Для начала нужно приобрести сам микроконтроллер. В роли первого микроконтроллера может быть любой Attiny2313, Attiny85, Atmega328 и другие. Лучше выбирать ту модель, которая описана в уроках, по которым вы будете заниматься. Следующее что Вам нужно программатор. Он нужен для загрузки прошивки в память МК, самым дешевым и популярным считается USBASP.

19 Немногим дороже, но не менее распространенный программатор AVRISP MKII, который можно сделать своими руками из обычной платы Arduino

20 Другой вариант прошивать их через USB-UART переходник, который обычно делается на одном из преобразователей: FT232RL, Ch440, PL2303 и CP2102. В некоторых случаях для такого преобразователя используют микроконтроллеры AVR с аппаратной поддержкой USB, таких моделей не слишком много. Вот некоторые:

21 ATmega8U2; ATmega16U2; ATmega32U2; Одно лишь «но» в память МК предварительно нужно загрузить UART бутлоадер, который можно скачать отсюда ( er_frei_kostenlos_hexfiles.php ). Разумеется, для этого все равно нужен программатор для AVR-микроконтроллеров. Интересно: Bootloader это обычная программа для МК, только с необычной задачей после запуска микроконтроллера (подключения к питания) он ожидает какоето время, что в него могут загрузить прошивку. Преимуществом такого метода можно прошить любым USB-UART переходником, а они очень дешевы. Недостаток долго загружается прошивка.

22 Для работы UART (RS-232) интерфейса в МК AVR выделен целый регистр UDR (UART data register). UCSRA (настройки битов приемопередатчика RX, TX), UCSRB и UCSRС набор регистров отвечающие за настройки интерфейса в целом. В чем можно писать программы? Кроме программатора для написания и загрузки программы нужно IDE среда для разработки. Можно конечно же писать код в блокноте, пропускать через компиляторы и т.д. Зачем это нужно, когда есть отличные готовые варианты. Пожалуй, один из наиболее сильных это IAR, однако он платный. Официальным IDE от Atmel является AVR Studio, которая на 6 версии была переименована в Atmel studio. Она поддерживает все микроконтроллеры AVR (8, 32, xmega), автоматически определяет команды и помогает ввести, подсвечивает правильный синтаксис и многое другое. С её же помощью можно прошивать МК. Наиболее распространённым является — C AVR, поэтому найдите самоучитель по нему, есть масса русскоязычных вариантов, а один из них — Хартов В.Я. «Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих». Пошаговое обучение программированию и созданию устройств на микроконтроллерах AVR 1. Программирование микроконтроллеров для начинающих Курс для тех, кто уже знаком с основами электроники и программирования, кто знает базовые электронные компоненты, собирает простые схемы, умеет держать паяльник и желает перейти на качественно новый уровень, но постоянно откладывает этот переход из-за сложностей в освоении нового материала. Курс замечательно подойдет и тем, кто только недавно предпринял первые попытки изучить программирование микроконтроллеров, но уже готов все бросить от того, что у него ничего не работает или работает, но не так как ему нужно (знакомо?!).

23 Курс будет полезен и тем, кто уже собирает простенькие (а может и не очень) схемы на микроконтроллерах, но плохо понимает суть того как микроконтроллер работает и как взаимодействует с внешними устройствами. 2. Программирование микроконтроллеров на языке Си Курс посвящен обучению программирования микроконтроллеров на языке Си. Отличительная особенность курса — изучение языка на очень глубоком уровне. Обучение происходит на примере микроконтроллеров AVR. Но, в принципе, подойдет и для тех, кто использует другие микроконтроллеры. Курс рассчитан на подготовленного слушателя. То есть, в курсе не рассматриваются базовые основы информатики и электроники и микроконтроллеров. Но, что бы освоить курс понадобятся минимальные знания по программированию микроконтроллеров AVR на любом языке. Знания электроники желательны, но не обязательны. Курс идеально подойдет тем, кто только начал изучать программирование AVR микроконтроллеров на языке С и хочет углубить свои знания. Хорошо подойдет и тем, кто немного умеет программировать микроконтроллеры на других языках. И еще подойдет обычным программистам, которые хотят углубить знания в языке Си. 3. Создание устройств на микроконтроллерах на языке Си Этот курс для тех, кто не хочет ограничиваться в своем развитии простыми или готовыми примерами. Курс отлично подойдет тем, кому важно создание интересных устройств с полным пониманием того, как они работают. Курс хорошо подойдет и тем, кто уже знаком с программированием микроконтроллеров на языке Си и тем, кто уже давно программирует их. Самый простой способ изучить AVR Купите или сделайте своими руками плату Arduino. Проект ардуино разработан специально для учебных целей. Он насчитывает десятки плат различных формами и количеством контактов. Самое главное в ардуино это то что вы покупаете не просто микроконтроллера, а полноценную отладочную плату, распаянную на качественной текстолитовой печатной плате, покрытой маской и смонтированными SMD компонентами. Самые распространенные это Arduino Nano и Arduino UNO, они по сути своей идентичны, разве что «Нано» меньше примерно в 3 раза чем «Уно».

24 Несколько фактов: Ардуино может программироваться стандартным языком «C AVR»; своим собственным wiring; стандартная среда для разработки Arduino IDE; для соединения с компьютером достаточно лишь подключить USB шнур к гнезду micro-usb на плате ардуино нано, установить драйвера (скорее всего это произойдет автоматически, кроме случаев, когда преобразователь на Ch440, у меня на Win 8.1 драйвера не стали, пришлось скачивать, но это не заняло много времени.) после чего можно заливать ваши «скетчи»; «Скетчи» это название программ для ардуино; Подробнее про Arduino: Подключение и программирование Ардуино для начинающих Выводы Микроконтроллеры станут отличным подспорьем в вашей радиолюбительской практике, что позволит вам открыть для себя мир цифровой электроники, конструировать свои измерительные приборы и средства бытовой автоматики.

Белов А.В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи | Библиотека

  • 27 марта 2020 г. в 13:39
  • 3825
  • Поделиться

  • Пожаловаться

Белов А.В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи

Белов А.В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи

Предисловие

Этот популярный самоучитель поможет вам всего за шесть шагов пройти путь от «чайника», изучающего азы цифровой техники, до вполне готового специалиста, умеющего самостоятельно разрабатывать схемы любых устройств на микроконтроллерах и составлять для них программы.

Познав основы цифровой логики, поймете, как работают более сложные элементы цифровой техники. Затем освоите основы микропроцессорной техники, поймете, как работает микропроцессор и микроконтроллер. Узнаете подробности внутреннего устройства, архитектуру и возможности семейства микроконтроллеров AVR, освоите основы схемотехники и конструирования микроэлектронных устройств. Научитесь ставить задачу на разработку устройства и выбирать стратегию ее решения.

Изучите сразу два языка программирования для микроконтроллеров (язык Ассемблера и язык СИ), научитесь транслировать, отлаживать программы, прошивать их в память микроконтроллера. Теперь вы уже самостоятельно сможете разработать собственное микроконтроллерное устройство.

Видеокурс на CD проиллюстрирует и позволит закрепить материал основного курса. На том же диске вы найдете всю необходимую для обучения информацию (инсталляционные пакеты программ, справочные материалы, обучающие примеры).


Скачать Разработка устр-в на AVR

×
  • ВКонтакте
  • Однокласники
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • Pinterest

Микроконтроллеры видео

Начинающие разработчики собственных решений на микроконтроллерах могут воспользоваться подсказкой других разработчиков, для этого можно посмотреть видео по программированию микроконтроллеров для начинающих, подробно ознакомиться со строением микроконтроллеров. В базе собрана коллекция видео посвящённая программированию микроконтроллеров avr, микроконтроллеров pic. Рассмотрены видео различных компиляторов под Windows.

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 2 часть 1

Урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию ведет автор книги Белов Александр. Урок 2. Триггеры, счетчики, регистры, таймеры, дешифраторы, мультиплексоры, простейшая память. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 1753

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 2 часть 2

Урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию ведет автор книги Белов Александр. Урок 2. Триггеры, счетчики, регистры, таймеры, дешифраторы, мультиплексоры, простейшая память. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 1182

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 3 часть 1

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию ведет автор книги Белов Александр. Урок 3. Типовая схема микропроцессорного устройства. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 2331

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 3 часть 2

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию ведет автор книги Белов Александр. Урок 3. Типовая схема микропроцессорного устройства. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 871

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 2 часть 3

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию ведет автор книги Белов Александр. Урок 3. Типовая схема микропроцессорного устройства. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 871

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 4 часть 1

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию через Skype ведет автор книги Белов Александр. Урок 4. Тема: команды микропроцессора, система команд, виды команд, виды адресации. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 953

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 4 часть 2

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию через Skype ведет автор книги Белов Александр. Урок 4. Тема: команды микропроцессора, система команд, виды команд, виды адресации. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 956

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 4 часть 3

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию через Skype ведет автор книги Белов Александр. Урок 4. Тема: команды микропроцессора, система команд, виды команд, виды адресации. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 916

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 5 часть 1

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию через Skype ведет автор книги Белов Александр. Урок 5 (часть 1). Тема: Система прерываний микропроцессора, прямой доступ к памяти. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 895

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 5 часть 2

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию через Skype ведет автор книги Белов Александр. Урок 5 (часть 1). Тема: Система прерываний микропроцессора, прямой доступ к памяти. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 862

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Основы схемотехники Название: Уроки по микроэлектронике. Урок 5 часть 3

Удаленный урок-консультация по материалам книги «Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR». Консультацию через Skype ведет автор книги Белов Александр. Урок 5 (часть 1). Тема: Система прерываний микропроцессора, прямой доступ к памяти. Подробнее >>>

Автор: Александр Белов

Просмотров: 862

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров с нуля

Обзор микроконтроллеров ATMEL на ядре AVR. Типы корпусов. Микроконтроллер ATmega8515, Выводы, Программатор. Подключаем USB программатор и нагрузку. Записываем программу в микроконтроллер. Прошиваем микроконтроллер через LPT порт. Стартовые наборы для изучения микроконтроллеров. Подробнее >>>

Автор: Константин Кубриков

Просмотров: 1215

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров Atmel. Первые шаги

В видео представлены этапы разработки и программирования микроконтроллеров фирмы Atmel. Материал будет полезен начинающим любителям электроники. Подробнее >>>

Автор: Андрей Чиж

Просмотров: 1163

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров (AVRka.ru)

Весь материал разбит на 10 уроков. В каждом уроке автор рассматривает различные аспекты и тонкости программирования микроконтроллеров Atmel. Подробнее >>>

Автор: Алексей Коробейников

Просмотров: 2478

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: AVR-Микроконтроллеры, экспресс курс (часть [1/2])

Обучающий видео курс как начать работать с микроконтроллерами. Освещен процесс от поиска и скачивания программ до создания своего проекта, менее чем за 25 минут. Подробнее >>>

Автор: ffliar

Просмотров: 1057

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: AVR-Микроконтроллеры, экспресс курс (часть [2/2])

Обучающий видео курс как начать работать с микроконтроллерами. Освещен процесс от поиска и скачивания программ до создания своего проекта, менее чем за 25 минут. Подробнее >>>

Автор: ffliar

Просмотров: 1076

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Как перенести проект из AVR Studio 4 в Atmel Studio 6.0 (Урок 1)

Серия уроков по изучению программы AVR Studio 6.0. Создаем первую программу . Переносим раннее созданный проект из AVR Studio4 в Atmel Studio 6.0. Первая программа. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 1172

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Микроконтроллеры avr для начинающих в Atmel Studio

Avr для начинающих по программированию в Atmel Studio. Расcматриваем коментарии в AVR Studio. Обучаем русскому языку AVR Studio 6.0 Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 4775

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: AVR для начинающих «Учимся отлаживать проект в программе Atmel Studio (Урок 3)»

Avr для начинающих по программированию в AVR Studio. Урок будет полезен кто программирует на микроконтроллерах AVR. Тема данного урока ‘разбераем работу avr studio simulator’. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 978

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование avr (Урок 4)

Avr для начинающих по программированию avr в Atmel Studio. Урок будет полезен кто начинает осваивать программирование avr . Тема данного урока ‘разбираем работу avr studio симулятор’ (Часть 2) Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 881

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование avr микроконтроллеров в среде Atmel Studio

Программирование avr микроконтроллеров в среде Atmel Studio. Разбираем возможности Atmel Studio шаг за шагом. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 960

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров avr в Atmel Studio

Программирование микроконтроллеров avr в Atmel Studio. Видео урок для начинающих AVR Programming»Учимся создавать библиотеки в Atmel Studio». Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 4587

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование avr для начинающих в программе Atmel Studio

Программирование avr в программе Atmel Studio. Видео будет полезно для начинающих осваивать микроконтроллеры фирмы Atmel. Тема видео урока «как загрузить hex. файл и считать с микропроцессора». Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 884

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Конструирование Название: Изготовление печатных плат в домашних условиях (ч-1)

Изготовление печатных плат в домашних условиях: — лужение сплавом Розе, — изготовление переходника SMD(SOIC) — DIP Подробнее >>>

Автор: Telek2000

Просмотров: 982

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Конструирование Название: Изготовление печатных плат в домашних условиях (ч-2)

Изготовление печатных плат в домашних условиях: — лужение сплавом Розе, — изготовление переходника SMD(SOIC) — DIP Подробнее >>>

Автор: Telek2000

Просмотров: 855

Дата добавления: 25.06.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Внешние прерывания в микроконтроллерах

Простая схема для изучения прерываний на микроконтроллере ATmega8515. Простая программа, использующая прерывания. Настройка регистров, отвечающих за прерывания; Векторы прерываний. Настройка выводов микроконтроллера на вход; Подключение внутренних подтягивающих резисторов. Подключение кнопки. Пороговые напряжения на выводах микроконтроллера для срабатывания внешних прерываний. Подробнее >>>

Автор: Константин Кубриков

Просмотров: 880

Дата добавления: 29.07.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование на си для микроконтроллеры avr ( c для avr «операторы цикла»)

Видео уроки по программированию для начинающих avr микроконтроллеры на си. В программе atmel studio или avr studio. Тема видео урока «операторы цикла» Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 2134

Дата добавления: 28.11.2013

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров «Урок 1»

Программирование avr микроконтроллеров для начинающих.Тема урока: что такое байт, бит, системы исчисления. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 665

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Микроконтроллеры avr для начинающих «Урок 2»

Avr микроконтроллеры для начинающих программировать в программе AtmelStudio. Зажигаем светодиод. Тема видео урока : порты ввода вывода в микроконтроллере atmega 16. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 648

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров для начинающих «Урок 3»

Микроконтроллеры AVR для начинающих. Урок 3 тема: Битовые операции и особенности компилятора в atmel studio. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 686

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Микроконтроллеры avr фирмы Atmel для начинающих «Урок 4»

Avr микроконтроллеры программирование для начинающих в программе Atmel Studio.Тема урока : «как работает прерывания в микроконтроллере atmega 16. Общие понятия для начинающих программировать микроконтроллеры. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 669

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование avr микроконтроллеров в среде Atmel Studio «Урок7» — таймер

Программирование микроконтроллеров avr для начинающих в среде Atmel Studio.Тема урока: Таймер Т0 нормальный режим и сброс при совпадении в Atmega 16. Данные уроки нацелены на аудиторию начинающих программировать контроллеры avr фирмы Atmel. Уроки помогут разобраться с внутренней периферией микроконтроллера Atmega 16. Все примеры рассмотрены в программе Atmel Studio. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 822

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров avr для начинающих «Урок 8»

Avr микроконтроллеры для начинающих в программе Atmel Studio . Teма урока: бегущий светодиод на Atmega 16 без использования delay. Разберемся как делать свои паузы с помощью таймера. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 779

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Микроконтроллеры avr для начинающих «Урок9» атомарные операции

Программирование микроконтроллеров avr для начинающих. В данном видео уроке рассмотрим что такое атомарные операции в программе atmel studio. И с помощью простого примера рассмотрим нюансы связаны с ними. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 559

Дата добавления: 13.10.2014

Раздел: Программирование МК AVR Название: Программирование микроконтроллеров «Урок10» LED индикатор на Atmege

Программирование микроконтроллеров avr для начинающих. Тема: Подключение семисегментного индикатора LED к микроконтроллеру Atmega 16. Подробнее >>>

Автор: Александр Писанец

Просмотров: 588

Дата добавления: 13.10.2014

Паредставлены видео уроки по программированию микроконтроллеров для начинающих и для опытных пользователей. Микроконтроллеры видео.

Краткий курс — Самоучитель — avr123.nm.ru

 
Краткий Курс AVR — Самоучитель

Микроконтроллер AVR ,  ATmega
и ATtiny для начинающих с нуля ! 

Быстрый и уверенный старт —
                самые первые шаги …

     Чайникам  от  Чайника !

         Учимся на примерах.

  … и  конечно  с  картинками !

с 2004 года в рунете.

Страницы курса :   1   2   3   4   5   6   7   8   9

Задачи-упражнения этого курса по AVR    на стр. 6
 
Резервные адреса курса
:    pid.by.ru   и   ProAVR.narod.ru

Страницы курса имеют адреса типа  /02.htm  /03.htm /04.htm 
а задачи имеют такие адреса   /z1.htm   /z2.htm  /z11.htm 
эти адреса следуют за адресом курса — avr123.nm.ru/z5.htm

Найти на открытой странице  -  Ctrl + F    «что ищите»

 

Скачать весь курс AVR одним архивом

Скачать FAQ — сборник вопросов и ответов

Скачать книги по AVR и электронике   <  там Библиотека книг.

 

Курс подробно рассказывает как сделать самые первые шаги, 
с чего начать не вообще,  а  конкретно — ШАГ за ШАГОМ … 

— Как сделать нужное вам электронное устройство, печатную плату

— Как написать первую, простейшую программу для МК

— Как запустить эту программу в программе-симуляторе МК и увидеть как 
она работает не покупая МК и радиодеталей, а значит без риска 
спалить что-то или испортить порт вашего ПК !

Как загрузить программу в реальный МК 

Как отладить реальное устройство — т.е. найти причины не правильной работы
и  добиться его функционирования  в  соответствии с поставленной задачей.

 

    Для любителей ассемблера:    Assembler AVR — самые первые шаги

 

Переводчик он-лайн       www.Translate.ru     <-  ИСПОЛЬЗУЙТЕ !


 

Шаг 1.  Скачайте всего две программы

—  Компилятор CVAVR — CodeVisionAVR 1.25.9   ( 2 Мб )
    Я пока не рекомендую вам использовать более новый CVAVR-2
  

—  Симулятор AVR и электроники VMLAB     ( 4,2 Мб )

Установите эти программы на ПК в папки С:\CVAVR и C:\VMLAB  и сделайте копии папок.


 

Теперь у вас на ПК есть качественное и удобное программное обеспечение для ПОЛНОГО цикла разработки устройств на МК (микроконтроллерах) AVR — реальных и виртуальных. 

От интерактивного помошника для создания теста программы, кода, скелета программы — инструмент бесценен для начинающего !  — это мастер CVAVR CodeWizard.

До написания и отладки полной программы с постоянным контролем её работы на всех этапах создания на компьютерной модели  нужного вам микроконтроллера AVR совместно с популярными электронными компонентами подключенными к нему виртуально. А при желании
и в реальном микроконтроллере в устройстве.

 

 

   

Вам не нужно пока тратить деньги и время
на поиски и покупку радио деталей и микроконтроллеров
пока вы не убедитесь в работоспособности устройства
которое вы делаете !

Вы не сожжете по неопытности что либо !

Не попадете в спешке, в азарте отладки
устройства под высокое напряжение !
 

Это очень важно для начинающего электронщика

техника безопасности — ТБ !    Это важно.
 


Компилятор CVAVR — имеет встроенный программатор для
загрузки готовой программы в реальный микроконтроллер.
 Даже DEMO версия позволят прошивать программы любого размера!

 

 

 

Шаг 2.   

Попробуйте — всё ОЧЕНЬ просто !

Лучше один раз увидеть как работают программы-инструменты для AVR чем сто раз услышать.     Сейчас вы попробуете установленные программы в деле, возможно не все сразу понимая — не волнуйтесь, читая и выполняя курс далее, вы во всём постепенно разберетесь.


1. Загрузите файлы  к задаче упражнению 8  (там для CVAVR и для CVAVR 2)
и распакуйте файлы архива в папку - c:\VMLAB\z8

2. Запустите VMLAB  и через меню Project -> open project откройте проект    
    c:\vmlab\z8\vmlab.prj

3. Сверните мешающее окно vmlab.prj и подправьте «мышкой» остальные окна
    чтобы получить такую картинку :    click - полная картинка экрана


Вы видите

— 8 светодиодов,
— 3 переменных резистора,
— клавиатуру на 16 кнопок которые м

Учебное пособие по AVR

для начинающих — Учебное пособие по AVR Atmel

Эта серия учебных пособий разработана специально для начинающих. Если вы новичок и хотите поиграть с крутыми электронными вещами, то вы найдете это очень полезным. Эта серия руководств по AVR для начинающих охватывает всю информацию о микроконтроллерах. Я также сосредоточусь на проектах, и вместе мы будем делать различные проекты, используя концепции. Кроме того, я попытаюсь объяснить о различных типах проблем, с которыми обычно сталкиваются, когда вы новичок.Просто оставайтесь и получайте удовольствие.

Программное обеспечение, необходимое для обучения AVR для начинающих

Требуемый компонент

Хотя эти компоненты могут не понадобиться какое-то время, я бы рекомендовал приобрести хотя бы эти компоненты как можно скорее. Все ссылки ведут на Amazon.in.

9

9

9 16 × 2 LCD

USB ASP Programmer

ATMEGA 160002

Jumper Wire

Поскольку большинство микроконтроллеров запрограммировано на языке C, я бы посоветовал вам иметь базовые знания языка программирования C .Если вы понятия не имеете о языке C, пожалуйста, изучите его до Loop, а затем возвращайтесь. Кроме того, я бы порекомендовал узнать о базовом преобразовании чисел (из шестнадцатеричных-десятичных-двоичных) для лучшего понимания статей.

Микроконтроллер AVR-введение

Чтобы дать общее представление о микроконтроллере, микроконтроллер рассматривается как КОМПЬЮТЕР НА ЧИПЕ . Это означает, что все периферийные устройства и микропроцессор интегрированы в сам чип.Эти устройства включают память, таймер/счетчик, порты ввода-вывода, аналого-цифровой преобразователь. Микроконтроллеры обычно предназначены только для конкретной задачи. Масштаб и применение микроконтроллеров невообразимы. Вы можете найти их в микроволновых печах, автомобилях, телевизорах и т. д. Как и компьютер, микроконтроллер может выполнять набор инструкций в виде программы. Я буду использовать язык программирования C.

Atmega, 16-контактная схема

AVR Atmega 16 Microcontroller — это высокопроизводительный микроконтроллер с низким энергопотреблением.Atmega 16 может работать на максимальной частоте 16 МГц. с помощью внешнего кварцевого генератора. Максимальная внутренняя частота у него составляет 8 МГц. У него 16Кб флэш-памяти, поэтому он и называется Atmega 16. Интересно, сколько памяти должно быть у Atmega 32? Atmega 16 — микроконтроллер с 40 выводами. 32 различных линии ввода/вывода разделены на 4 разных порта, а именно порт A, порт B, порт C и порт D. Некоторые контакты мультиплексированы и могут выполнять более одной функции. Например, PD2 (вывод-16) вместе с выводом ввода-вывода также является выводом прерывания.Я расскажу о функции каждого контакта в следующем уроке. На данный момент контакт 10 предназначен для Vcc, контакт 11 — для заземления, контакты 12 и 13 — для внешнего кварцевого генератора, а контакт 9 используется для сброса микроконтроллера Atmega 16. Еще один небольшой факт о микроконтроллере AVR – это положение Ground и Vcc. Если кто-то по ошибке подключит эту микросхему напротив того, как это должно быть, положение Vcc и Ground останется прежним, и из-за этого микроконтроллер AVR не будет поврежден (я знаю, это круто).

Разница между AVR и ATMEGA 16

AVR — это семейство микроконтроллеров, разработанное Atmel в начале 1996 года, к которому относятся многие микроконтроллеры. У них схожая внутренняя архитектура, и из-за схожей архитектуры у них также есть похожие программы. Atmega 16 — микроконтроллер семейства AVR. Некоторые другие микроконтроллеры включают Atmega 32, Atmega 328, Atmega 8 и т. д.

Почему все это важно знать?

Это важно, потому что в следующей серии уроков по AVR для начинающих я покажу вам, как контролировать и использовать каждый контакт.Все это важно знать для сопряжения различных датчиков, устройств ввода-вывода, последовательных устройств и т. д. Из следующего руководства я бы порекомендовал вам, ребята, установить программное обеспечение — Atmel Studio 6.0 (среда, которую мы собираемся программировать) ,  Proteus (симулятор).

Связанные

(PDF) Руководство для начинающих по AVR

23 | A b e g o n n e r ‘u u d e to o v r

r

i

r

i

I

G

I

G

I

G

G

RUP

G

M

ECHatronics и Robotics Lab

Национальный институт технологии Calicut

прерывания

Это самый простой модуль, доступный в ATmega 16 для настройки.Интересно не правда ли? Итак,

, что это за прерывание? В предыдущем разделе, когда мы создали функции для отправки и

получения данных, я упомянул, что зацикливание в цикле while до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие,

, не является хорошей идеей. Нам нужно найти альтернативу для опроса, и ответ

— это прерывания.

Когда происходит прерывание, микроконтроллер приостанавливает нормальный поток кода и

переходит к специальной функции, содержащей некоторый специальный код, который необходимо запустить

при возникновении прерывания.Как только эта специальная функция полностью запущена, нормальный поток

кода возобновляется. То есть нам больше не нужно ждать опроса. Вместо этого мы

можем каким-то образом включить прерывание, чтобы аппаратное обеспечение инициировало выполнение требуемого набора кода

на себе, когда условие выполнено.

Давайте посмотрим на это под другим углом, чтобы сделать использование прерываний более очевидным

для вас. Микроконтроллеры выполняют инструкции в той последовательности, в которой написана программа

.Но иногда это может потребоваться для обработки событий с высоким приоритетом, например,

отказ источника питания. В этом случае нам нужно принять меры предосторожности, чтобы убедиться, что все несохраненные данные

сохранены в памяти. Прерывание может помочь нам обнаружить сбой блока питания

. Это прервет нормальное выполнение программы и выполнит специальную функцию

. Эта функция известна как подпрограмма обслуживания прерываний. Таким образом, процедура обслуживания прерывания

(ISR) позаботится о том, чтобы данные были сохранены, а затем возобновилось нормальное выполнение

программы с того места, где программа была прервана.

Прерывания в ATmega можно разделить на две основные группы:

1) Внутренние прерывания

2) Внешние прерывания

Внутренние прерывания — это прерывания, которые генерируются некоторыми модулями

внутри микроконтроллера. Например, модуль UART можно настроить на прерывание

при получении нового байта данных. Или его можно настроить на прерывание, когда

текущая передача завершена и передатчик готов к приему новых данных для связи

.Как и модуль UART, большинство других модулей имеют прерывания. Эти прерывания

называются внутренними прерываниями и заботятся о состояниях внутри микроконтроллера

, о которых нам нужно часто заботиться. А что, если нам нужно проверить конкретное состояние

, которое является внешним по отношению к микроконтроллеру. Скажем блок питания

сбой, который мы рассмотрели в примере выше. Нам нужно принять ввод, который

указывает на наличие источника питания, и сгенерировать ввод, когда его нет.

Внешние прерывания приходят нам на помощь. На микроконтроллере

есть четыре контакта, которые можно использовать для обнаружения внешних прерываний, а именно RESET, INT0, INT1 и INT2.

СБРОС считается прерыванием, даже если программа не возобновляется после сброса.

Учебное пособие по микроконтроллеру AVR. Узнайте, как сделать проект AVR в 13 главах

Мы разработали полное руководство по изучению микроконтроллера AVR — учебное пособие, в котором рассказывается об архитектуре, диаграмме выводов, как программировать микроконтроллер avr, как работать с АЦП avr, как работать с SPI avr, интерфейсом ЖК-дисплея с avr. , библиотека avr gcc, как работать с внешними прерываниями, как установить связь USART и т.д.Мы также разработали простой проект, чтобы попробовать свои силы — схема частотомера, построенная с использованием AVR Atmega8. Вся серия статей для этого туториала была разработана нашим молодым автором Rakesh Bute . Мы должны ему миллион благодарностей за неоценимые усилия, которые он приложил для разработки этого полного руководства по изучению микроконтроллеров Avr.

Глава 1: Микроконтроллер AVR – Введение в Atmega32

В этой главе вы познакомитесь с микроконтроллерами AVR.Atmega32 — 8-битный контроллер серии avr, выпускаемый корпорацией Atmel. В этой главе вы узнаете о схеме выводов atmega32, конфигурациях выводов, номерах выводов, архитектуре atmega32, выводах цифрового ввода/вывода, внутреннем АЦП avr, 3 таймерах avr. Кроме того, доступна ссылка на техническое описание atmega32 для дальнейшего ознакомления.

Глава 2:- Как работать с AVR Studio? Компилятор и IDE для микроконтроллеров серии AVR

Эта глава знакомит вас с компилятором и IDE для микроконтроллеров серии Avr.Вы можете узнать об Avr Studio 4 и Avr Studio 5. Вы также узнаете о микроконтроллерах, поддерживаемых Avr Studio 4 и 5. Кроме того, вы можете получить некоторую информацию о написании программ на языке ассемблера, на встроенном C и т. д.

Глава 3:- Как записать свои программы на контроллер AVR Atmega 32? Сделайте свой собственный системный программатор

Чтобы заставить микроконтроллер работать так, как вы хотите, вы должны сначала написать для него программу (именно поэтому вы узнали о компиляторах и IDE в главе 2).Затем вы должны загрузить программу в свой контроллер. Вы можете сделать это, используя свой ПК, записывающее оборудование (называемое схемой программатора) и специальное программное обеспечение, которое облегчает связь между вашим ПК и вашим записывающим оборудованием. В этой главе вы узнаете все об этом — как записать программу на ваш контроллер Avr, как создать ISP (системный программатор) для вашего Avr Atmega32, как использовать программное обеспечение ponyprog для загрузки программ с вашего ПК на ваш контроллер Avr. и т.д.

Глава 4:- Обзор библиотеки AVR GCC

В главе 2 вы узнаете о компиляторе для микроконтроллера Avr Avr Studio.В этой главе вы узнаете о важных файлах заголовков, которые вы можете использовать в Avr Studio. Компилятор Avr Studio оптимизирован почти до стандартов ANSI C. Это упрощает программирование для Avr для любого, кто хорошо владеет языком C (Embedded C).

Глава 5:- Введение в Atmega8

Atmega8 — еще один микроконтроллер из семейства Avr, который по своим характеристикам очень похож на Atmega32, но стоит дешевле. В этой главе вы можете узнать о схемах выводов, сходных характеристиках Atmega32 и Atmega8, внутренней архитектуре, выводах ввода-вывода, прерываниях, таймерах, методах связи и т. д.

Глава 6:- Как работать с цифровым вводом/выводом (I/O) в контроллерах Avr

Цифровой ввод/вывод

(ввод/вывод) — это основная часть любого микроконтроллера. В этой главе вы узнаете об использовании цифрового ввода/вывода в микроконтроллерах Avr. Это объясняется с помощью базовой схемы, которая может светить парой светодиодов. Вы найдете 4 основные программы, написанные на встроенном C , которые используют цифровой ввод/вывод в контроллерах Avr. Итак, в этой главе вы найдете программу для мигания светодиода (с задержкой), программу для включения светодиода с помощью кнопочного переключателя, программу для генерации последовательности для управления шаговым двигателем и программу для считывания нажатия клавиши (устранение дребезга клавиш).

Глава 7:-   Как подключить ЖК-дисплей к микроконтроллеру AVR

В этой главе вы научитесь подключать ЖК-дисплей к микроконтроллеру AVR. Автор предоставил принципиальные схемы для подключения ЖК-дисплея к контроллерам Atmega8 и Atmega32. Программы, необходимые для сопряжения LCD с Avr, разрабатываются с использованием встроенного C . Ближе к концу этой главы вы увидите несколько реальных фотографий «взаимодействия ЖК-дисплея с Avr». Вы также можете найти ссылку на статью о ЖК-дисплеях .Эта заметка о ЖК-дисплеях поможет вам получить много глубоких знаний о символьных ЖК-дисплеях.

Глава 8:- Стандартная библиотека и форматирование строк в Avr

Эта глава больше похожа на продолжение главы 4 ( Обзор библиотеки Avr Gcc ). В этой главе вы познакомитесь со стандартными библиотечными функциями, такими как printf, scanf и т. д. Для объяснения концепций здесь используется та же самая программа взаимодействия с ЖК-дисплеем. Таким образом, вы должны следовать главе 7, чтобы получить представление об этой главе.

Глава 9:- Как работать с кристаллом 32K и микроконтроллером AVR 

В некоторых случаях необходимо добавить к микроконтроллеру внешний кристалл, особенно для приложений, требующих точной синхронизации. В этой главе рассказывается, как добавить внешний кристалл 32K к вашему контроллеру Atmega8. Вы можете посмотреть видео схемы, реализованной на практике.

Глава 10:-   Как работать с последовательным периферийным интерфейсом (SPI) в микроконтроллерах Avr

В этой главе рассказывается, как использовать SPI (последовательный периферийный интерфейс) в контроллерах Avr для облегчения последовательной связи между устройствами.В этой главе вы узнаете, как настроить систему передачи и приема и как эффективно настроить связь между системами. Показан пример с принципиальной схемой и программой, в которой строка символов отправляется на ЖК-дисплей для отображения.

Глава 11:-   Как установить связь между ПК и контроллерами Avr с помощью USART

В этой главе вы узнаете, как установить связь между вашим персональным компьютером и вашим AVR Atmega8 с помощью модуля USART.USART — это аббревиатура от универсального синхронного асинхронного передатчика и приемника и один из ранее разработанных протоколов связи.

Глава 12:- Как работать с внешними прерываниями в микроконтроллере Avr

В этой главе вы узнаете о «внешних прерываниях» и о том, как с ними работать в Avr. Вы научитесь писать ISR (процедуры обслуживания прерываний) для определенного типа событий прерывания, как писать программу на языке C и т. д.

Глава 13:- Как работать с блоком АЦП в микроконтроллерах Avr

Контроллеры Avr, которые мы использовали в этих руководствах, Atmega8 и Atmega32, поставляются со встроенным АЦП. В этой главе вы узнаете, как работать с внутренним АЦП контроллеров Avr.

Итак, мы заканчиваем руководство по микроконтроллеру Avr в главах 13 . Мы знаем, что это не полный учебник. Но мы будем работать над улучшением всех этих статей, добавляя более актуальную информацию и эксперименты.Поэтому, пожалуйста, продолжайте обращаться к этому руководству в будущем. Мы добавляем простой проект с использованием контроллеров Avr, в котором вы можете применить знания, полученные из этих руководств.

Простой проект с использованием AVR

Цепь частотомера с использованием контроллера AVR Atmega8

В этом проекте вы можете сделать устройство/систему подсчета частоты. Мы разработали это с использованием микроконтроллера Avr Atmega8. Мы предоставили полную принципиальную схему, программные коды и другую необходимую информацию, чтобы воплотить этот проект в жизнь.

Курс микроконтроллеров STK200 для начинающих AVR Board and Development Kit

Микроконтроллер AVR для начинающих


См. улучшенный продукт-заменитель STK200-X

Комплект STK200 AVR, разработанный Kanda для микроконтроллеров Atmel AVR и ATmega, является наиболее успешным микроконтроллером. комплект КОГДА-ЛИБО произведен. По всему миру было продано более 30 000 комплектов STK200 для разработки встраиваемых систем и обучение микроконтроллеров с помощью Atmel AVR. Теперь Kanda обновила и улучшила этот классический комплект для разработки STK200 AVR.

Альтернатива Arduino

Arduino — это простая система разработки. Это отличный способ быстро запустить ваш конкретный проект, особенно если кто-то уже сделал что-то похожее, но вы мало знаете о микроконтроллерах. В качестве альтернативы Arduino STK200 требует больше работы. но вы узнаете о микроконтроллерах, средах разработки, языке ассемблера и программировании на C, программистах AVRISP и обо всех основах. Канда разработала его, чтобы он подходил для начинающих, таких как Arduino, но вы будете гораздо лучше понимать, как только вы завершил этот курс микроконтроллеров.

STK200 Основные характеристики


STK200 предназначен для всех, от начинающих до опытных инженеров, и включает в себя все программное, аппаратное обеспечение и информацию. требуется для разработки AVR, с курсом микроконтроллеров для начинающих — идеальный способ изучить микроконтроллеры.
  • Внешний источник питания не требуется
  • AVStudio Среда разработки
  • Компилятор WinAVR C, интегрированный в AVRStudio
  • Приступайте к делу… Книга Микроконтроллеры AVR на компакт-диске
  • Встроенная книга C на компакт-диске
  • Пример кода, полные инструкции и схемы
  • USB программатор ISP, с собственным программным обеспечением или может быть интегрирован в Studio 4, 5 и 6
  • Комплексная плата STK200
  • Плата может питаться от программатора или отдельного блока питания
STK200 является недорогим решением и не включает эмулятор. В AVRStudio есть симулятор для базовой эмуляции и ISP. Программатор используется для запуска кода на плате. STK200 AVR Dragon включает эмулятор.

Обзор различных стартовых комплектов и плат

Основные характеристики платы STK200


  • Поддержка разъемов для 8-, 20-, 28- и 40-контактных микроконтроллеров
  • Все порты доступны на штыревых контактах
  • Переключатели и светодиоды можно перемещать на разные порты
  • Улучшенная поддержка АЦП
  • Разъемы для флэш-памяти (AT29256) и защелки адреса
  • 2-проводная розетка EEPROM (24Cxxx)
  • Несколько заголовков порта B для правильной маршрутизации сигналов от небольших микроконтроллеров
  • Перемычки Clock/Port Pin на меньших сокетах для освобождения ввода/вывода во время работы
  • Совместимость с существующим кодом STK200 и приложениями
  • ЖК-интерфейс
  • Схема и разъем UART (RS232)
  • Работа от 3 или 5 В
  • Цепь отключения питания
  • Установлен микроконтроллер ATmega8515

Комплект STK200


  • Плата STK200 с микроконтроллером Atmega8515
  • Разработчик приложений ATmega8515 и ATmega8535
  • Внутрисистемный USB-программатор, подключается к Studio или использует автономное программное обеспечение и может питать плату STK200
  • AVR Studio (авторское право (c) Atmel Corp.)
  • Компилятор WinAVR C интегрирован в Studio
  • Примеры на ассемблере и C — UART, клавиатура, ЖК-дисплей, переключатели, светодиоды и многое другое
  • Полное руководство пользователя, руководства, схемы, примеры кодов и спецификации на компакт-диске
  • Встроенная книга C на компакт-диске
  • Начните работу с…книгой AVR на компакт-диске

STK200 не включает блок питания, но может питаться от программатора AVRISP
Программатор может питать плату, включая клавиатуру и ЖК-дисплей, но если вы хотите подключить много дополнительных периферийных устройств, вам может понадобиться блок питания.Любой блок питания с цилиндрическим разъемом 2,1 мм, 9-15 В постоянного тока или 6-12 В переменного тока будет работать с платой.
См. сопутствующие товары ниже для универсального настенного трансформатора на 9 В.

Поддержка микроконтроллера


  • Программатор ISP поддерживает все последовательно программируемые устройства Attiny и Atmega
  • Эквивалентные низковольтные (L) микроконтроллеры и все варианты V, A, PA и другие поддерживаются
  • Плата поддерживает сокеты для всех 8-, 20-, 28- и 40-контактных микроконтроллеров.
См. Комплект STK300 для поддержки разъемов для 64-контактных микроконтроллеров, таких как ATmega128, ATmrga2561.

Операционные системы


  • Win 2000/XP/VISTA/7/8/10 (32- и 64-разрядная версии)

Сведения о программном обеспечении — комплект STK200


Application Builder — комплект разработки STK200
Среда разработки приложений STK200 использует мастера для создания кода настройки для таймеров, UART, USART, ADC, SPI, портов, сторожевого таймера и прерываний. Также можно настроить указатель стека, доступ к внешней SRAM и другие функции микроконтроллера. Позволяет быстро создавать шаблоны исходного кода, примеры кода и процедуры тестирования, которые помогут вам быстро приступить к работе.Включает код установки загрузчика.
Студия AVR
Мы включили последнюю версию среды разработки Atmel Studio 4 с разрешения Atmel Corp. В ней есть все, что вам нужно. включая полноценный редактор, ассемблер и симулятор для всех устройств. Это лучшая система разработки от любого производителя полупроводников долгим путем. Программатор ISP интегрирован в Studio или может работать отдельно с использованием собственного программного обеспечения.

Программатор также будет работать с AtmelStudio 5, 6 и 7, а примеры проектов можно импортировать в AtmelStudio7, который можно загрузить с сайта Atmel.

Подробнее о Студии в новом окне.


Неограниченный компилятор WinAVR C
WinAVR GNU C-компилятор AVRGCC интегрируется в среду разработки Studio, позволяя разрабатывать проекты на C или ассемблере.
АВРИСП
Интернет-провайдер использует USB-порт и включает автоматическую установку. Он интегрирован в Studio 4 и может быть легко добавлен в Studio 5, 6 или 67. полная инструкция в комплекте. Программное обеспечение имеет
  • Редактируемые буферы флэш-памяти и памяти EEPROM
  • Комплексные и простые в использовании экраны предохранителей и битов блокировки
  • Автоматическая настройка скорости интернет-провайдера
  • Идентификация устройства
  • Серийная нумерация, чтение байта калибровки RC
  • Функции программирования, проверки, чтения и стирания

Руководства, схемы, образцы кода и т. д.


Помимо руководства по началу работы есть схемы плат, описания устройств и руководства. Также есть 2 книги по Программирование микроконтроллера и на Программирование встроенного C на компакт-диске. Существует также ряд файлов примеров кода, охватывающий базовый ввод/вывод, UART, ЖК-дисплей, внешнюю память и другие темы.

Принадлежности для стартового набора


У нас есть ряд аксессуаров, которые подключаются непосредственно к разъемам портов на плате STK200. Примеры кода находятся на компакт-диске для всех аксессуаров.Имеются дополнительные перемычки для простого подключения собственных плат. Внешний источник питания не требуется, если вы не добавите много дополнительных цепей, так как программатор может питать плату до 100 мА.

Начало работы с микроконтроллерами AVR®

Это серия видео- и практических занятий, посвященных основам разработки микроконтроллеров AVR ® . Проекты разрабатываются с нуля с использованием таблицы данных, AVR LibC и более поздних заметок о приложении в качестве основных ссылок на программирование (START не используется).
В серии видеороликов представлены несколько периферийных устройств AVR, включая GPIO, таймер/счетчик, USART и АЦП. В процессе обучение развивается в направлении создания примерного приложения, которое замеряет аналоговый датчик освещенности с помощью АЦП, а затем пропорционально обновляет рабочий цикл ШИМ на основе показаний датчика АЦП. Затем усредненное значение датчика отправляется через USART на терминал ПК.

Автономное обучение можно загрузить как «Примечание по применению AN17644 — Начало работы с микроконтроллером AVR» , которое содержит следующие проекты:

  1. Переключение светодиода на кнопку
  2. Уменьшение яркости светодиода с помощью ШИМ, с помощью TC1
  3. Канал АЦП считывается каждые 500 мс, светодиод 0 переключается
  4. Оптимизация энергопотребления и спящий режим

Вы также можете получить доступ к этому обучению из базы данных Atmel START.
Стартовый проект Atmel — Начало работы с микроконтроллером AVR

Этот тренинг представляет собой комбинированное решение упомянутых выше проектов. В этом комбинированном решении добавляется код оптимизации энергопотребления, спящий режим выбирается как POWERDOWN, считывается канал 0 АЦП и генерируется ШИМ на PB1 с использованием TC1.

После инициализации периферийных устройств устройство переходит в спящий режим и выходит из спящего режима по прерыванию PB7 по смене контакта. При нажатии SW0 (PB7) на ATmega328PB устройство просыпается, затем считывает канал ADC0 и ждет 10 секунд.В это время наблюдается затемнение светодиода на PB1 (подключите PB1 к PB5 на ATmega328PB Xplained Mini). Через 10 секунд устройство снова переходит в спящий режим.

ПОДДЕРЖИВАЕМЫЙ НАБОР ДЛЯ ОЦЕНКИ

  • ATmega328PB Xplained Mini

ЗАПУСК ДЕМО ПРОЕКТА START

  1. Нажмите «Загрузить пакет» и сохраните файл .atzip.
  2. Импорт файла .atzip в Atmel Studio 7, Файл > Импорт > Atmel Start Project .
  3. Сборка и прошивка в поддерживаемую оценочную плату.
  4. На ATmega328PB Xplained Mini подключите PB1 к PB5, так как LED0 подключен к PB5. Затем подключите PC0 к 3V3, так как PC0 является каналом 0 АЦП.
  5. Устройство переходит в спящий режим.
  6. Нажмите «SW0» на ATmega328PB Xplained Mini, чтобы вывести устройство из спящего режима. Канал АЦП считывается, затем подождите 10 секунд. Наблюдайте затемнение светодиода в течение 10 секунд.
  7. Через 10 секунд устройство снова переходит в спящий режим. В спящем режиме диммирование светодиода не наблюдается, так как в спящем режиме POWERDOWN TC1 также останавливается.

Учебное пособие по микроконтроллерам AVR для начинающих

  • Вас всегда интересовали встроенные системы и электроника, и вы хотите научиться их проектировать.
  • Вы уже создали множество проектов Arduino и думаете, что пришло время глубже погрузиться в архитектуру и программирование. Вы хотите создавать свои библиотеки кода, а не использовать другие.
  • Вы планируете карьеру в области встроенных систем и хотите углубить свои фундаментальные знания.
  • Вы выпускник инженерного факультета, и вам ежедневно снятся кошмары, связанные с этим курсом, и вы хотите встретиться со своими страхами лицом к лицу.

Все вышеперечисленное является уважительной причиной для записи на этот курс.

Зачем вам изучать микроконтроллеры AVR?

Научиться программировать микроконтроллер, по сути, научиться говорить микроконтроллеру, что делать. В наши дни микроконтроллеры есть почти везде. От умных часов, которые вы носите, которые подсчитывают калории за ваш шаг, до стиральной машины, которая стирает и сушит вашу одежду.Холодильник и кондиционер, которые регулируют температуру вашей еды и вашей комнаты соответственно, смартфон в вашем кармане, который позволяет вам оставаться на связи со всем миром. Вся электроника в наши дни имеет какой-то контроллер.

Двигаясь вперед, наша бытовая техника и гаджеты станут намного умнее благодаря развитию искусственного интеллекта и машинного обучения и их внедрению в нашу повседневную жизнь (Alexa, Google Assistant). Таким образом, для выпускников технических специальностей и энтузиастов в этой области становится очень важно укрепить свои фундаментальные знания, прежде чем переходить к более сложным вещам.

Почему микроконтроллеры AVR?

Atmel и Microchip — два крупнейших производителя микросхем в отрасли. Они производят одни из самых популярных чипов и имеют одно из самых больших сообществ. Они оба имеют отличные линейки 8-битных чипов, которые подходят для начинающих. У Microchip есть семейство микроконтроллеров PIC, а у Atmel есть AVR. В сообществе ведутся споры о том, что лучше. Но, на мой взгляд, обе архитектуры имеют свои достоинства.

Примечание: В январе 2016 года Microchip приобрела Atmel за баснословные 3 доллара.56 миллиардов.

Для этого курса я выбрал AVR по разным причинам. Atmel создает микросхемы семейства AVR, в которое входят ATmega168 и ATmega328. Эти и другие микросхемы серии AVR также используются для питания широко популярных плат Arduino. Таким образом, в целом гораздо проще и дешевле приобрести микроконтроллер серии AVR, чем PIC. Широкая доступность, экономичность и большой пул ресурсов и сообщества в Интернете — вот несколько причин моего выбора.

Почему вам стоит записаться на этот курс?

В конце этого курса я стремлюсь сделать вас достаточно уверенными, чтобы начать создавать свои проекты в области электроники и встраиваемых систем с использованием микроконтроллеров серии AVR. По крайней мере, я хотел бы заинтересовать вас, чтобы вы могли рассматривать Embedded System как карьеру или хобби. В этом постоянно растущем быстрорастущем мире есть чему поучиться, испытать и чем поделиться.

Начало работы с 8-разрядными микроконтроллерами Atmel AVR

Микроконтроллеры — совершенно замечательные маленькие технологические элементы.Их можно запрограммировать на выполнение множества функций, таких как оцифровка аналоговых сигналов для обработки, управление освещением или двигателями, считывание показаний датчиков, создание музыки или практически любая вообразимая задача при наличии достаточной вычислительной мощности. Как программист настольных и серверных систем, написание кода, освобожденного от ограничений в основном стационарного компьютера общего назначения, очень увлекательно и привлекательно для меня. Эти маленькие процессоры в основном живут в своем маленьком микрокосме. И некоторые из них могут быть действительно крошечными.

Для любого количества функций, которые могут выполнять микроконтроллеры, существует столько же различных вариантов выбора процессора. Существуют 8-, 16- или 32-битные процессоры. Существуют различные архитектуры, такие как 8051/C51/C52, PIC, AVR, ARM, выделенные процессоры DSP и т. д. Выбор правильной линейки процессоров может быть запутанной, если не сложной задачей.

Как новичок в программировании процессоров, некоторые критерии, вероятно, очевидны… Какие процессоры имеют недорогие инструменты программирования, хорошо документированы, имеют множество исходных кодов, доступных в Интернете? Ответом для многих новичков часто являются некоторые распространенные 8-битные процессоры, такие как AVR от Atmel или процессоры PIC от Microchip.[Arduino также является вариантом … подробнее об этом позже.]  Я работал со многими архитектурами микроконтроллеров и обнаружил, что 8-битные процессоры Atmel AVR очень просты в программировании, имеют недорогие инструменты программирования устройств, имеют бесплатную IDE. * в котором можно программировать, и есть очень активное интернет-сообщество программистов всех уровней знаний, которые помогут вам, когда вы застряли. Также здорово, что есть инструменты программирования, доступные для написания кода на C, C++, ассемблере и даже на Basic.

* Бесплатная среда разработки Atmel AVR Studio предназначена только для Windows.Для разработки AVR доступно множество других наборов инструментов
.

Для начала вам понадобится программатор. Это физическое устройство, которое подключается между компьютером [обычно через USB] и микроконтроллером. Программист может предлагать различные функции, такие как возможность отладки вашего кода внутри схемы или использование специальных режимов программирования с высоким напряжением [очень полезно для восстановления неправильно запрограммированного чипа]. Но основная обязанность программиста — записать ваш скомпилированный код во флэш-память процессора для постоянного хранения.Микроконтроллеры Atmel допускают минимум 10 000 операций записи, так что вы можете практически бесконечно перепрограммировать чип. Atmel предлагает два очень недорогих варианта: AVRISP MKII и AVR Dragon. AVRISP MKII — это программатор стоимостью около 30 долларов, который позволяет вам программировать чип, даже если он находится в целевой схеме [ISP означает внутрисистемный программатор]. AVR dragon предлагает гораздо больше функций, включая отладку, которой нет в AVRISP MKII. AVR Dragon поддерживает более широкий список устройств, включая линейку 32-разрядных процессоров Atmel AVR.AVR Dragon также поддерживает режимы HVSP и HVPP [высоковольтное последовательное или параллельное программирование]. Одной из особенностей AVR Dragon является то, что он не поддерживает протокол Atmel TPI [Tiny Programming Interface] для программирования некоторых из самых маленьких процессоров AVR ATTiny… для этого вам понадобится AVRISP MKII.

Вам также понадобятся некоторые процессоры для работы. Я бы предложил начать с ATTiny24 или ATTiny44. Это 14-контактные DIP-процессоры, совместимые с макетами, которые поддерживаются как AVRISP MKII, так и AVR Dragon.Они имеют 2k/4k flash программную память, 128/256 байт RAM, один 8-битный и один 16-битный таймер, тактовую частоту до 20 МГц, 8 каналов АЦП [аналогово-цифровой преобразователь], работают в диапазоне 1,8-5,5 VDC, поддержка внешних прерываний, последовательная связь [включая SPI], несколько режимов ШИМ. Это просто универсальные процессоры для многих проектов. Они также недороги, всего ~ 2 доллара за штуку в единичных экземплярах. Если ATTiny недостаточно мощен для вашего конкретного приложения, процессоры ATMega, вероятно, вам подойдут.Большинство Arduinos используют ATMegas в качестве своего мозга.

Говоря об Arduino — как насчет того, чтобы вместо этого начать работу с Arduino? Я лично не использовал Arduino. Я знаю, что у них очень живое и активное сообщество энтузиастов. Я знаю, что существуют обширные библиотеки кода, позволяющие быстро мигать светодиодами. Но как только вы замигаете своим первым светодиодом, где вы останетесь? Вы несколько застряли на платформе Arduino. Это отличный способ научиться программированию микроконтроллеров и физическим вычислениям в целом.Но я лично считаю, что это запутывает базовую архитектуру MCU от программиста таким образом, что оставляет программиста без понимания того, как на самом деле работает код. Я также понимаю, что скомпилированный код Arduino относительно медленный и раздутый по сравнению с написанием кода на «голом железе» C… но у меня нет личного опыта работы с Arduino, поэтому я не могу подтвердить это. Я чувствую, что если вы можете запрограммировать Arduino, вы можете запрограммировать AVR без фреймворка Arduino. Вероятно, нужно просто немного больше прочитать и понять техническое описание процессора, что неплохо.

Итак, вот краткий список товаров, которые можно приобрести у одного из моих любимых дистрибьюторов электронных компонентов, Mouser:

AVRISP MKII
AVR Dragon
ATTiny44
Макетная плата

Есть и другие компоненты, которые вам, вероятно, понадобятся, если у вас их еще нет, такие как источник питания 5 В постоянного тока, различные резисторы, конденсаторы, потенциометры, кристалл 20 МГц, если вы хотите запустить чип на полной скорости [вы можете запустить до 8 МГц без одного], светодиоды, перемычки и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.