Изучение арифметических команд, команд условного ветвления и работа с ЖКИ-модулем учебного стенда на базе микроконтроллера Motorola MC68332

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УИТ

Лабораторная работа

по дисциплине

ЭВМ и вычислительные системы.

ИЗУЧЕНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ КОМАНД, КОМАНД УСЛОВНОГО ВЕТВЛЕНИЯ

 И РАБОТА С ЖКИ – МОДУЛЕМ УЧЕБНОГО СТЕНДА

 НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА MOTOROLAMC68332

                                                                                                  Выполнили ст. гр. УИТ-42в

       Кустова А.

       Зюбченко С.

      Принял преподаватель

        Садчикова Г.М._______

   “_____” ___________2004.

2004.

Цель работы: практическое освоение программирования микроконтроллера MC68332 с использованием интегрированной среды. Изучение простых арифметических команд, команд условного ветвления. Вывод информации на ЖК-дисплей.

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС LDK332

Для изучения функционирования 32-разрядного микроконтроллера MC68332 используется лабораторный комплекс LDK332, в состав которого входят:

*  несущая плата Carrier (служит для установки на лабораторный стенд);

*  контроллерная плата DK332, содержащая микроконтроллер MC68332 и память (ОЗУ, ПЗУ);

*   лабораторная плата LC332, подключаемая к контроллерной плате; на плате LC332 размещается набор периферийных устройств, являющихся объектами управления;

*   интегрированная среда программирования-отладки Debug32.

КОНТРОЛЛЕРНАЯ  ПЛАТА DK332

Используемая в лабораторном практикуме контроллерная плата DK332 позволяет реализовать различные варианты систем на базе микроконтроллера MC68332 и выполнять их отладку с помощью персонального компьютера класса IBM-PC, подключаемого к отладочному BDM-порту микроконтроллера. На плате располагаются микроконтроллер MC68332, память емкостью по 96 Кбайт, порт последовательного обмена по стандарту RS-232, отладочный BDM-порт, линейка светоиндикаторов, разъемы расширения для подключения периферийных устройств.

ЛАБОРАТОРНАЯ  ПЛАТА  LC332

Лабораторная  плата LC332 предназначена для совместной работы с процессорной платой DK332 (рис.1):

Рис. 1 Структура лабораторного стенда

Блок клавиатуры предназначен для ручного ввода данных. Клавиатура содержит 12 кнопок, каждая из которых замыкает один из ключей в матрице контактов, выполненных печатным способом.

Аналого-цифровой преобразователь со встроенным датчиком температуры. Этот блок реализован на базе микросхемы AD7817 фирмы Analog Devices, которая содержит 4-х канальный быстродействующий 10-разрядный АЦП с термодатчиком. АЦП работает по алгоритму последовательного приближения и обеспечивает время преобразования 9 мкс.

Блок управления электродвигателем. На плате LC332 размещен двигатель постоянного тока типа ДПР-2-Н1-01, управление работой которого производится с помощью таймерного процессора TPU, входящего в состав микроконтроллера МС68332. Программированием таймерного процессора TPU можно обеспечить различные режимы работы электродвигателя.

Жидкокристаллический дисплей. В качестве устройства отображения информации на плате LC332 используется  двухстрочный 40-символьный жидкокристаллический дисплей (ЖКД) фирмы InTech типа ITM-1602DTR. На плате ЖКД смонтирован специализированный контроллер HD44780 фирмы Hitachi, который обеспечивает выдачу необходимых управляющих сигналов и генерацию на дисплее заданного набора символов (табл. 2). Сборка, состоящая из ЖКД и контроллера, называется ЖКИ-модулем.

Рис. 2 Схема подключения ЖКИ

Микроконтроллер управляет работой ЖКИ-модуля с помощью системной шины и сигналов выборки кристалла CS7, CS8 (рис. 2). К ним подключены выводы ЖКИ-модуля, которые имеют следующее назначение:

DB7-0 - линии передачи данных;

R/W - вход сигнала, задающего вид обмена: чтение при подаче сигнала R/W=1, запись при R/W=0;

E - вход сигнала, разрешающего при значении E=1 обращение к ЖКИ-модулю;

RS - вход сигнала, определяющего выбор регистра ЖКИ-модуля, к которому производится обращение: при RS=0-адресуется регистр команд IR, при RS=1-адресуется регистр данных DR.

Изображение каждого символа на дисплее реализуется с помощью матрицы 5х8 точек. Состояние каждой точки: включено или отключено, определяется кодом соответствующего видеосимвола, хранящегося в памяти контроллера, входящего в состав ЖКИ-модуля. Этот контроллер содержит память видеосимволов DDRAM, в которой хранятся коды стандартных видеосимволов, изображаемых на дисплее, и ОЗУ знакогенератора CGRAM, в которое пользователь вводит коды дополнительных символов, представляемых на дисплее вместе со стандартными символами. Положение изображаемого на дисплее символа определяется адресным счетчиком AC, в котором содержится адрес позиции выводимого символа. Адреса символов 1-й строки AC = $00 - 28, адреса символов второй строки $40 - 67. При выводе символов на экран счётчик AC, дойдя до последнего символа 1-й строки (адрес $28), автоматически перейдёт на начало 2-й строки (адрес $40). Для обращения к ЖКИ-модулю используется регистр команд IR, в который вводятся управляющие слова, и регистр данных DR, в который поступают данные для отображения на дисплее. Управление режимом работы ЖКИ-модуля производится путем установки значения управляющих флагов, которое выполняется путем ввода управляющих слов в регистр команд IR (табл. 1). Управляющие флаги имеют следующее назначение (в скобках указано их начальное значение, устанавливаемое при включении питания):