Sisendite ja väljundite kasutamine (0)

Tallinna Tehnikaülikool - Informaatika - Sissejuhatus digitaaltehnikasse

1 Hindamata

Tallinna Tehnikaülikool
Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut
Mikrokontrollerite harjutusülesanne nr.1:
Sisendite ja väljundite kasutamine
õppeaines Sissejuhatus digitaaltehnikasse
Üliõpilane:
Matrikli nr.:
Õpperühm: AAAB10
Juhendaja : Madis Lehtla
Tallinn 2013
Sisukord

1.Mikrokontrolleritest ja assemblerist 3
2.Ülesannete lahendused 4
1.Programm, mis lülitab nupuvajutusel sisse kaheksa valgusdioodi. 4
2.Programm, mis nupuvajutusel kuvab 7-segmendilisel näidikul etteantud kümnendarvu. 5
3.Programm, mis nuppu all hoides süütab valgusdioodid etteantud viivitusega ühekaupa järjekorras. Nn. „ Kiti tuli“ 6
Kokkuvõte 9
Kasutatud kirjandus 10
LISAD 11

Mikrokontrolleritest ja assemblerist

Mikrokontroller on üldjuhul ühekiibiarvuti, kuhu vajadusel võib mõne protsessi juhtimiseks lisada lisalülitusi. Mikrokontrollerite jõudlus ja suurus on oluliselt väiksem personaalarvutite omast, kuid nende kahe otstarbed erinevad samaväärselt – mikrokontrollereid kasutatakse lokaalseks juhtimiseks , kus kompaktsus on ülima tähtsusega ning jõudlust vajatakse ainult üksikute kindlate protsesside juhtimiseks. Mikrokontrollereid leiab kõikjalt – pesumasinatest, kohvimasinatest, külmkappidest, autodest, televiisoritest jne.
Protsessori käsustik on protsessori ja programmeerija ühine keel. Teisisõnu võimaldab programmeerijal protsessorile ülesandeid anda.
Programmi kontrolleri põhimällu laadimiseks tuleb esmalt luua ühendus arvuti ja mikrokontrolleri vahel ning kasutada tarkvara , mis ühildub konkreetse mikrokontrolleriga. Microchip PIC mikrokontrollerite puhul on üheks selliseks tarkvaraks näiteks PBrenner.
Assembler on programmeerimiskeel ja assembleri direktiivid on teisisõnu selle keele käsud. 1

Ülesannete lahendused

Programm, mis lülitab nupuvajutusel sisse kaheksa valgusdioodi.

Algoritmi plokkskeem : Joonis 1.1. Programmi algoritmi plokkskeem
EI
JAH
Käesolevale aruandele on lisatud tööfailid. Antud ülesande juurde käib tööfail switch_all_on.asm, mis on etteantud näidisprogrammi2 täiendatud versioon . Ülesande lahendamisel on registri PORTA bitid seatud sisenditeks ja PORTD bitid, mis on ühendatud valgusdioodidega, väljunditeks. See tähendab, et ühe valgusdioodi sisselülitamiseks tuleb vastav bitt registris PORTD sisse lülitada. Kõigi valgusdioodide sisselülitamiseks tuleb kõik bitid registris PORTD sisse lülitada. Programm kontrollib esialgu, kas nupp on alla vajutatud. Kui nupp on alla vajutatud, laeb registrisse PORTD kahendarvu 1111 1111, mis lülitab sisse kõik bitid ja sellega ka valgusdioodid. Seejärel liigutakse tagasi algusesse , kus teostatakse uus nupu oleku kontroll. Kui nupp ei ole alla vajutatud, laetakse registrisse PORTD kahendarv 0000 0000, mis lülitab kõik PORTD bitid välja. Taaskord liigutakse tagasi algusesse.

Programm, mis nupuvajutusel kuvab 7-segmendilisel näidikul etteantud kümnendarvu.

Joonis 1.2. Programmi algoritmi plokkskeem
ALGUS
Kas nupp on all?
Kustutada kõik valgusdioodid
Lülitada sisse bitimuster 01111110
EI
JAH
Aruande juurde olen lisanud ülesande lahendust sisaldava programmifaili switch_7segment.asm, mis on etteantud näidisprogrammi2 täiendatud versioon. Et kasutada õppeplaadil 7-segmendilist näidikut, tuleb indikaatorite valikupistik JP2 seada sellisesse asendisse, et klemmid 1 ja 2 oleksid ühendatud. Vastasel korral lülitatakse sisse valgusdioode. Programm töötab eelmisega samal põhimõttel ja muudetud on teda vaid niipalju, et juhul kui nupp on vajutatud olekus, seatakse PORTD 6 keskmist bitti üheks ja mõlemad äärmised bitid nulliks. Selline bittide seadmine kuvab 7-segmendilisel näidikul kümnendarvu 9.

Programm, mis nuppu all hoides süütab valgusdioodid etteantud viivitusega ühekaupa järjekorras. Nn. „Kiti tuli“

Joonis 1.3. „Kiti tule“ algoritmi plokkskeem
ALGUS

Kas nupp on all?

Kustutada kõik valgusdioodid
EI

JAH

Süüdata kõige parempoolsem valgusdiood

Süüdata ühe võrra vasakpoolsem valgusdiood, kustutada eelmine
Viivitus ~0,5sek
Kas nupp on all?
JAH
EI

Joonis 1.4. Alamprogrammi „Viivitus“ algoritmi plokkskeem
EI
EI
JAH
JAH
3
2
1
2
1
1
Kahandada mälupesa „ taimer “ väärtust ühe võrra
Kas „taimer“ on 0?
Kas „taimer2“ on 0?
Kahandada mälupesa „taimer2“ väärtust ühe võrra
Laadida mälupessa „taimer2“ kümnendarv 255
Laadida mälupessa „taimer“ kümnendarv 255
Laadida mälupessa „taimer3“ kümnendarv 35
ALGUS
Kas „taimer3“ on 0?
Kahandada mälupesa „taimer3“ väärtust ühe võrra
1
Joonis 1.4. Alamprogrammi „Viivitus“ algoritmi plokkskeem
EI
3
JAH
LÕPP
Käesolevale aruandele on lisatud selle ülesande programmifail kitt .asm, mis on etteantud näidisprogrammi2 täiendatud versioon. Seadme juhtimisprogrammis on võrreldes eelnevatega üks muudatus – on defineeritud „taimer“, „taimer2“ ja „taimer3“ mälualad. Programmi tööpõhimõte on algoritmide plokkskeemidel esitatud. Sisenditeks on määratud registri PORTA bitid (ühendatud nupuga) ja väljunditeks registri PORTD bitid (ühendatud valgusdioodidega). Viivitamiseks antakse kolmele mälupesale (taimer, taimer2, taimer3) kindlad väärtused ja seejärel neid kahandatakse vastavalt joonisele 1.4 kuni kõigi mälupesade väärtused on jõudnud nulli. Selle protsessi ajalise kestuse arvutasin välise taktsageduse allika taktsageduse 20Mhz kaudu – üheks toiminguks kulub ligikaudu 200ns. Seega (mälupesadele antud väärtused) 35*255*255*200ns annab tulemuseks pisut alla 0,5 sekundi. Tuleb arvestada, et viivitus kestab pisut kauem kui eeltoodud tehte tulemus, sest programmi lugemine ja täideviimine võtab samuti aega.

Kokkuvõte

Ülesanded olid harivad. Ülaltoodud lahendusi võiks täiendada neid oskuslikult lühendades ja sellega seadet vähem koormates, ühtlasi kiirendaks see ka protsessi kestust. Viimase ülesande lahenduse juures kasutasin tarkvaralist viivitust endaloodud loenduri näol, selle asemel oleks ehk võimalik programmikoodi lihtsustamiseks ja täpsema viivitusaja saavutamiseks kasutada riistvaralist loendurit.

Kasutatud kirjandus

I.Roasto, T. Jalakas , M.Lehtla. Mikrokontrollerite arendus- ja õppestend. ( Internet . Saadaval: http://ajamlab.ene.ttu.ee/file.php/15/PIC_stend.pdf )

Näidisprogramm ühe valgusdioodi lülitamiseks. (Internet. Saadaval: http://ajamlab.ene.ttu.ee/file.php/15/PIC_examples/Digitaalsisendite_ja_digitaalvaeljundite_kasutamine/Input_output.as m )

LISAD

Lisa 1. Õppeplaadi elektriskeem õppeplaadi juhendist1. Ülesannetes on sisenditena kasutatud registri PORTA bitte ja väljunditena PORTD bitte.
Lisa 2. Programmifail switch_all_on.asm
Lisa 3. Programmifail switch_7segment.asm
Lisa 4. Programmifail kitt.asm

.DOCX Laadi alla originaalfail 12 lk · .docx · 8 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 12 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2018-05-13 Kuupäev, millal dokument üles laeti

8 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

kukal Õppematerjali autor

Mikrokontrollerite ülesannete aruanne

Pic mikrokontroller

Sarnased õppematerjalid

282

pdf

Mikroprotsessortehnika

2.4.2. Assembler 99 2.4.3. Intel 8080 assemblerikeel 101 2.5. Signaaliprotsessorid 105 2.5.1. Signaaliprotsessorite ehituse iseärasused 105 2.5.2. Digitaal-analoogmuundurid 106 2.5.3. Analoog-digitaalmuundurid 107 2.5.4. Transpuutrid 111 2.6. Mikroprotsessorite kasutamine 114 2.6.1. Ülevaade 114 2.6.2. Mikroprotsessorid elektriajamis 115 2.6.3. Mikroprotsessorid releekaitses 119 LISA. Programmeeritavad kontrollerid SIMATIC S5 127 Kirjandus 141 5 Saateks Mikroprotsessortehnika on lühikese aja jooksul levinud peaaegu kõikidesse inimtegevuse

Tehnikalugu

docx

Arvutid konspekt

 Kombinatsioonskeemid ja järjestiskeemid. Kõikides arvutites kasutatavad loogikaskeemid kuuluvad kahte suurde klassi. 3. võimalust ei ole. Kombinatsioonskeemid on sellised loogikaelementidest koostatud skeemid, millel ei ole mälu omadusi. Nad kirjelduvad loogikafunktsioonidega, milles ei ole aja parameetrit. Teades hetke sisendit, saame arvutada samal hetkel väljundite väärtused vastava loogikafunktsiooni abil. Ei ole oluline, millised olid sisendite väärtused varasematel hetkedel. Kui väljundeid on mitu, siis on iga väljundi jaoks eraldi funktsioon. Järjestikskeemid on sellised loogikaelementidest koostatud skeemid, millel on mälu omadused. See tähendab, et kõnealusel hetkel on väljundite väärtuste määramiseks vaja teada väljundite väärtusi ka eelnevatel hetkedel. Sel juhul sisaldab olek infot eelnevate hetkede väljundite väärtuste kohta. Sünkroonsel

Arvuti

docx

IAF0041 eksamipiletite vastused: mälud ja trigerid

Olek vastab väljundsignaalile. Sõltuvalt sisendsignaalist säilitab endise oleku või muudab seda hüppeliselt. Tavaliselt 2 väljundit: otsene O ja invertne Õ. Tööpõhimõtte järgi jaotatakse: Seadesisenditega ehk SR-trigerid Loendussisenditega ehk T-trigerid Andmesisenditega ehk D-trigerid Universaalsisenditega ehk JK-trigerid SÜNKROONNE TRIGER (flip-flop) oleku reguleerimine sisendite baasil toimub vaid taktiimpulsi mõjul. ASÜNKROONNE TRIGER (latch) info salvestatakse vahetult sisenditesse antud signaalide põhjal. Sõltuvalt tööpõhimõttest ja ehitusest liigitatakse ühe- või kahe-taktilisteks. Ühetaktiline: puuduseks, et ei võimalda samaaegselt infot vastu võtta ja edastada. Kahetaktiline: master-slave, kokku ühendatud kaks trigerit, et sünkroonimisel nulli haaramist elimineerida, siseviivitusega, slave lülitub esimesel taktil, maste järgneval.

Arvutid

docx

Arvutid kordamisküsimused

keelatud S=R=1 sisend, kuna sellisel juhul oleksid mõlemad väljundväärtused ühesugused, kuid see ei ole lubatud.SR trigereid on võimalik konstrueerida kasutades nii VÕI (or)või JA (and) elemente viimase puhul on tegemist S ja R sisendite näol tegemist nende inversiooniga ja ka tõeväärtustabel on vastupidine. · JK-triger suurim erinevus SR trigerist seisneb selles, et lubatud on ka mõlema sisendi väärtustamine 1-ks sellisel jul on väljundiks eelneva oleku vastasolek. · T-riger omab vaid ühte infosisendit. Iga järgmine impulss muudab trigeri oleku vastupidiseks.

Arvutid i

pdf

ARVUTID I (IAF 0041)

ega töödelda.  Heli taasesitamisel ja salvestamisel on olulised sagedus, mis määrab heli kõrguse ja amplituud, mis määrab heli tugevuse.  Inim kõrv eristab sagedust vahemikus 20Hz kuni 20kHz. 2 2. Enamkasutatavad kombinatsioonskeemid (41-79) Mälu omadused puuduvad, st ajaparameetrit pole vaja. Väljundid muutuvad kohe, kui muutuvad sisendite väärtused. 2.1. Välistav või XOR Välistava VÕI juures kasutatakse nimetust summa mooduliga kaks. Funkt väärtus on 1, kui sisendite väärtused on erinevad, ja 0, kui sisendite väärtused on võrdsed. Võimaldab teha skeemi kompaktsemaks, oleme seda elementi kasutanud näiteks lahutaja skeemi tegemisel. 2.2. Summaator Teostab arvkoodi aritmeetilist summeerimist ehk y=a+b. (kahe arvu liitmiseks, summaatori osavõtul toimub ka lahutamine, korrut, jagam s

Informaatika

docx

Arvutid - konspekt eksamipiletitest

VT I piletit................................21 XI............................................................................................................................................ 21 1. Multipleksor, demultipleksor. VT VI piletit........................................................................21 2. Konveier protsessoris ja mälus. VT I piletit......................................................................21 3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris............................................21 XII........................................................................................................................................... 21 1. Loendurid. VT II piletit..................................................................................................... 21 2. Suvapöördusmälud.......................................................................................................... 21 3

Arvutid

pdf

Arvutid I eksamipiletid 2013

Pilet 1 1. Trigerid. 2. Konveier protsessoris ja mälus. 3. Suvapöördusmälud. Trigerid (Flip-Flops)kuuluvad järjestiskeemide hulka sest neil on olemas mälu omadus, see tähendab väljundi väärtus sõltub peale sisendite väärtuse antud ajahetkel ka eelnevast väljundiväärtusest. Triger on elementaarne mäluelement, mis võimaldab säilitada infot üks bit. + 1) asünkroonsed - salvestatakse infi vahetult sisenditesse antud signaalidega. 2) sünkroonsed - see on võimalik ainult sünkroimpulsi olemasolul. RS (reset-set) , ühe ja kahetaktiline, antud on asünkroonne, R=S=1 on keelatud. Töötab: RS; Q(t), 00>Q(t-1) , 01= 1, 10= 0, 11=-- . t R S Q

Arvutid i

doc

Arvutid I eksamipiletid ja vastused

................................ 19 15. PILET.........................................................................................................................................19 1. Multipleksor, demultipleksor................................................................................................... 19 2. Konveier protsessoris ja mälus. ...............................................................................................19 3. Pinumälu (stack) realiseerimine ja kasutamine protsessoris....................................................19 16. PILET.........................................................................................................................................20 1. Loendurid................................................................................................................................. 20 2. Suvapöördusmälud...............................................................................................................

Arvutid i

Rohkem sarnaseid