ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.01.2025
Просмотров: 3696
Скачиваний: 8
СОДЕРЖАНИЕ
1. Структура и функционирование микроконтроллера aTmega128
Регистр управления делением частоты кварцевого генератора – xdiv
2. Интегрированная система программирования avr Studio v4.12
3.Описание лабораторного стенда лс-2.
Работа №1 микроконтроллер aTmega128: методы адресации, команды передачи данных и управления
Работа №2 микроконтроллер aTmega128: команды обработки данных
Работа №3 цифровые системы на базе микроконтроллерa aTmega128:
Регистр управления внешними прерываниями – eicra и eicrb
16-Разрядные таймеры/счетчики t/c1 и t/c3
Регистры сравнения а таймеров/счетчиков - ocRxA
Работа №6 цифровые системы на базе микроконтроллера aTmega128:
Передача данных - Передатчик usart.
Прием данных - Приемник usart.
Работа №7 цифровые системы на базе микроконтроллера aTmega128:
Одиночное преобразование запускается путем записи лог. 1 в бит запуска преобразования АЦП ADSC. Данный бит остается в высоком состоянии в процессе преобразования и сбрасывается по завершении преобразования. Если в процессе преобразования переключается канал аналогового ввода, то АЦП автоматически завершит текущее преобразование прежде, чем переключит канал.
В режиме автоматического перезапуска АЦП непрерывно оцифровывает аналоговый сигнал и обновляет регистр данных АЦП. Данный режим задается путем записи лог. 1 в бит ADFR регистра ADCSRA. Первое преобразование инициируется путем записи лог. 1 в бит ADSC регистра ADCSRA. В данном режиме АЦП выполняет последовательные преобразования, независимо от того сбрасывается флаг прерывания АЦП ADIF.
Регистры управления АЦП.
Регистр управления и статуса АЦП – ADCSRA.
|
Разряд |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
ADEN |
ADSC |
ADFR |
ADIF |
ADIE |
ADPS2 |
ADPS1 |
ADPS0 |
ADCSRA |
|
|
Чтение/запись |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
|
|
Исх. значение |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Разряд 7 – ADEN: Разрешение работы АЦП.
Запись в данный бит лог. 1 разрешает работу АЦП. Если в данный бит записать лог. 0, то АЦП отключается, даже если он находился в процессе преобразования.
Разряд 6 – ADSC: Запуск преобразования АЦП.
В режиме одиночного преобразования установка данного бита инициирует старт каждого преобразования. В режиме автоматического перезапуска установкой этого бита инициируется только первое преобразование, а все остальные выполняются автоматически. Первое преобразование после разрешения работы АЦП, инициированное битом ADSC, выполняется по расширенному алгоритму и длится 25 тактов синхронизации АЦП, вместо обычных 13 тактов. Это связано с необходимостью инициализации АЦП.
Разряд 5 – ADFR: Выбор режима автоматического перезапуска АЦП.
Если в данный бит записать лог. 1, то АЦП перейдет в режим автоматического перезапуска. В этом режиме АЦП автоматически выполняет преобразования и модифицирует регистры результата преобразования через фиксированные промежутки времени. Запись лог. 0 в этот бит прекращает работу в данном режиме.
Разряд 4 – ADIF: Флаг прерывания АЦП
Данный флаг устанавливается после завершения преобразования АЦП и обновления регистров данных. Если установлены биты ADIE и I (регистр SREG), то происходит прерывание по завершении преобразования. Флаг ADIF сбрасывается аппаратно при переходе на соответствующий вектор прерывания. Альтернативно флаг ADIF сбрасывается путем записи лог. 1 в него. Обратите внимание, что при выполнении команды "чтение-модификация-запись" с регистром ADCSRA ожидаемое прерывание может быть отключено. Данное также распространяется на использование инструкций SBI и CBI.
Разряд 3 – ADIE: Разрешение прерывания АЦП
После записи лог. 1 в этот бит, при условии, что установлен бит I в регистре SREG, разрешается прерывание по завершении преобразования АЦП.
Разряды 2:0 – ADPS2:0: Биты управления предделителем АЦП
Данные биты определяют на какое значение будет поделена тактовая частота ЦПУ перед подачей на вход синхронизации АЦП. Значения коэффициентов деления указаны в таблице 8.1.
Если требуется максимальная разрешающая способность (10 разрядов), то частота синхронизации должна быть в диапазоне 50…200 кГц. Если достаточно разрешение менее 10 разрядов, но требуется более высокая частота преобразования, то частота на входе АЦП может быть установлена свыше 200 кГц.
Таблица 8.1 – Управление предделителем АЦП
-
ADPS2
ADPS1
ADPS0
Коэффициент деления
0
0
0
2
0
0
1
2
0
1
0
4
0
1
1
8
1
0
0
16
1
0
1
32
1
1
0
64
1
1
1
128
Регистр управления мультиплексором АЦП– ADMUX
|
Разряд |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
|
REFS1 |
REFS0 |
ADLAR |
MUX4 |
MUX3 |
MUX2 |
MUX1 |
MUX0 |
ADMUX |
|
Чтение/запись |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
Чт./Зп. |
|
|
Исх. значение |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Разряд 7:6 – REFS1:0: Биты выбора источника опорного напряжения
Данные биты определяют, какое напряжение будет использоваться в качестве опорного для АЦП. При работе с лабораторным стендом ЛС-2 нужно использовать только внешнее опорное напряжение (биты REFS0 и REFS1 должны быть равны 0).
Таблица 7.2 – Выбор опорного источника АЦП
-
REFS1
REFS0
Опорный источник
0
0
AREF, внутренний ИОН отключен
0
1
AVCC с внешним конденсатором на выводе AREF
1
0
Зарезервировано
1
1
Внутренний источник опорного напряжения 2.56В с внешним конденсатором на выводе AREF
Разряд 5 – ADLAR: Бит управления представлением результата преобразования
Бит ADLAR влияет на представление результата преобразования в паре регистров результата преобразования АЦП. Если ADLAR = 1, то результат преобразования будет иметь левосторонний формат, в противном случае - правосторонний. Действие бита ADLAR вступает в силу сразу после изменения, независимо от выполняющегося параллельно преобразования.
Разряд 4:0 – MUX4:0: Биты выбора аналогового канала и коэффициента усиления
Данные биты определяют, какие из имеющихся аналоговых входов подключаются к АЦП. Кроме того, с их помощью можно выбрать коэффициент усиления для дифференциальных каналов (см. табл. 8.2). Если значения бит изменить в процессе преобразования, то механизм их действия вступит в силу только после завершения текущего преобразования (после установки бита ADIF в регистре ADCSRA).
Таблица 8.2 – Выбор входного канала и коэффициента усиления
|
MUX4..0 |
Однополярный вход |
Неинвертирующий дифференциальный вход |
Инвертирующий дифференциальный вход |
Коэффициент усиления, Ку |
|
00000 |
ADC0 |
Нет |
||
|
00001 |
ADC1 |
|||
|
00010 |
ADC2 |
|||
|
00011 |
ADC3 |
|||
|
00100 |
ADC4 |
|||
|
00101 |
ADC5 |
|||
|
00110 |
ADC6 |
|||
|
00111 |
ADC7 |
|||
|
01000 |
Нет |
ADC0 |
ADC0 |
10 |
|
01001 |
ADC1 |
ADC0 |
10 |
|
|
01010 |
ADC0 |
ADC0 |
200 |
|
|
01011 |
ADC1 |
ADC0 |
200 |
|
|
01100 |
ADC2 |
ADC2 |
10 |
|
|
01101 |
ADC3 |
ADC2 |
10 |
|
|
01110 |
ADC2 |
ADC2 |
200 |
|
|
01111 |
ADC3 |
ADC2 |
200 |
|
|
10000 |
ADC0 |
ADC1 |
1 |
|
|
10001 |
ADC1 |
ADC1 |
1 |
|
|
10010 |
ADC2 |
ADC1 |
1 |
|
|
10011 |
ADC3 |
ADC1 |
1 |
|
|
10100 |
ADC4 |
ADC1 |
1 |
|
|
10101 |
ADC5 |
ADC1 |
1 |
|
|
10110 |
ADC6 |
ADC1 |
1 |
|
|
10111 |
ADC7 |
ADC1 |
1 |
|
|
11000 |
ADC0 |
ADC2 |
1 |
|
|
11001 |
ADC1 |
ADC2 |
1 |
|
|
11010 |
ADC2 |
ADC2 |
1 |
|
|
11011 |
ADC3 |
ADC2 |
1 |
|
|
11100 |
ADC4 |
ADC2 |
1 |
|
|
11101 |
ADC5 |
ADC2 |
1 |
|
|
11110 |
1.23В |
Нет |
||
|
11111 |
0В(GND) |
|||
Регистры результата преобразования – ADCL и ADCH
При ADLAR = 0:
|
Разряд |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
ADC9 |
ADC8 |
ADCH |
|
|
ADC7 |
ADC6 |
ADC5 |
ADC4 |
ADC3 |
ADC2 |
ADC1 |
ADC0 |
ADCL |
|
|
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
||
|
Чтение/запись |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
|
|
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
Чт. |
||
|
Исх. значение |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |