новые периферийные устройства

1,48 Mb. страница2/16Дата конвертации28.09.2011Размер1,48 Mb.Тип Смотрите также:   2                   Цель работы: изучение назначения и особенностей архитектуры однокристальных микроконтроллеров; ознакомление с архитектурой и программной моделью AVR-микроконтроллеров; изучение этапов разработки ПО для встраиваемых микропроцессоров; приобретение навыков работы в среде AVR Studio. ^ ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ Микроконтроллеры составляют наиболее широкий класс микропроцессоров, используемых в приборах, устройствах и системах различного назначения. Микроконтроллер это специализированный микропроцессор, предназначенный для построения устройств управления техническими объектами и технологическими процессами [15]. Конструктивно микроконтроллер представляет собой большую интегральную схему (БИС), на кристалле которой размещены все составные части типовой вычислительной системы: микропроцессор, память, а также периферийные устройства для реализации дополнительных функций.Так как все элементы микроконтроллера размещены на одном кристалле, их также называют однокристальными (однокорпусными) микроЭВМ или однокристальными микроконтроллерами. Цель применения микроконтроллеров сокращение числа компонентов, уменьшение размеров и снижение стоимости приборов (систем). Как правило, микроконтроллеры имеют RISC-архитектуру (RISC Reduced Instruction Set Computer вычислитель с сокращённым набором команд), незначительную ёмкость памяти, физическое и логическое разделение памяти программ и памяти данных, ориентированную на задачи управления систему команд. Таким образом, микроконтроллеры предназначены для решения задач управления, контроля, регулирования и первичной обработки информации и менее эффективны при реализации сложных алгоритмов обработки данных. В состав типовой микроконтроллерной системы управления входит микроконтроллер и аппаратура его сопряжения с объектом управления (рис. 1) [13]. Рис. 1. Типовая структура системы управления на основе микроконтроллера:ФСУ формирователи сигналов управления; ИУ исполнительные устройства; Д датчики; ФСС формирователи сигналов состоянияМикроконтроллер производит периодический опрос сигналов состояния объекта и в соответствии с заложенным алгоритмом генерирует последовательности сигналов управления. Сигналы состояния характеризуют текущие параметры объекта управления. Они формируются путём преобразования выходных сигналов датчиков (Д) с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) или формирователей сигналов состояния (ФСС); последние чаще всего выполняют функции гальванической развязки и формирования уровней. Сигналы управления, выработанные микроконтроллером, подвергаются преобразованию с помощью цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) или формирователей сигналов управления (ФСУ), в качестве которых применяются усилители мощности, оптроны, транзисторные и тиристорные ключи и др. Выходные сигналы ЦАП и ФСУ представляют собой соответственно аналоговые и дискретные управляющие воздействия, которые поступают на исполнительные устройства (ИУ). В системе могут быть также предусмотрены панель управления, устройство индикации и интерфейс для обмена информацией с внешними устройствами. В зависимости от назначения и характеристик конкретной системы некоторые из указанных элементов могут отсутствовать. Разрядность выпускаемых микроконтроллеров варьируется от 4 до 64 бит. Наибольшее распространение получили 8-разрядные микроконтроллеры как пригодные для использования в различных приложениях и имеющие низкую стоимость [11]. Характерными представителями таких устройств являются микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel. AVR-микро

Учебное пособие к лабораторным работам по дисциплине «Цифровые вычислительные устройства и микропроцессоры приборных комплексов»

Учебное пособие к лабораторным работам по дисциплине «Цифровые вычислительные устройства и микропроцессоры приборных комплексов» - страница 2