AVR контроллері үшін бағдарламалау құралдары

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе
3
1
AVR контроллері үшін бағдарламалау құралдары
4
1.1
AVR бағдарламалау
4
1.2
AVR тобындағы микроконтроллерлердің артықшылықтар мен Аrduino түрлерінің сипаттамасы

7
2
Arduino IDE AVRdude программасының әзірлену ортасы
10
2.1
Arduino IDE AVRdude программасы бойыша жұмыстың басталуы
10
2.2
Бағдарламаның алгоритмі және сызба блогы
12
2.3
Бағдарлама парақшасы
13
Қорытынды
15
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
16

КІРІСПЕ

Бұл жұмыста, AVR микроконтроллері негізінде бағдаламалау қарастырылған. Осы жұмыс шеңберінде жаңадан бастаушыларға арналған AVR бағдарламалау, осы үдерістің әр түрлі аспектілері мен нюансы қарастырылады. Олар басқару микросхемасының жиынтығын емес, бір микроконтроллерді қолдануға ыңғайлы жерде пайдаланылады. Бұл электр қуатын аз тұтыну және жеңілдетілген өндіріспен байланысты. Бағдарламаларды жазу үшін C және Assembler микроконтроллерлер отбасына сәл өзгертілген. Мұндай өзгеріс әдетте ондаған килобайтта есептелетін нашар есептегіш мүмкіндіктерге байланысты қажет. Бұл тілдерді үйренбей-ақ AVR бағдарламалау мүмкін емес.
AVR-бағдарламалау үшін қажет:
oo Дамудың қажетті ортасының болуы.
oo Нақты микроконтроллерлер өздері.
oo Екінші тармақ толығырақ талқыланады.
AVR тобындағы микроконтроллерлердің артықшылығы:
- 1МГц шамасындағы жоғарғы жиілік;
- RISC архитектурасы;
- Еске сақтаудың бөлек шиналары және мәліметтер бұйрығы;
- 32 РОН;
- Flash - есте сақтауы;
- EEPROM;
- АЦП;
- Таймер-санақтар;
- Кернеу диапазоны 2,7-5,5;
AVR структурасында есте сақтаудың үш түрі бар:
- Flash - есте сақтау программасы;
- Уақытша мәліметтерге арналған ОЗУ;
- Мәліметтер мен константтарды ұзақ сақтауға арналған EEPROM;

1.1 AVR контроллері үшін бағдарламалау құралдары

1.1 AVR бағдарламалау

Микроконтроллерлер кішкентай, бірақ сонымен бірге үйде түрлі таңғажайып роботты немесе автоматтандырылған заттарды жасауды қалайтындар үшін өте қолайлы құрылғылар.

1.1 Сурет - AVR микроконтроллері

Микроконтроллерлерді барлық жерде табуға болады. Олар техникалық құрылғылардың түрлі тоңазытқыштар, кір жуатын машиналар, телефон, өңдеу өнеркәсібінде машиналар, ақылды ғимараттар мен көп. Олардың кеңістікте қолданылуы анағұрлым күрделі және ауқымды аналогтық құрылғылар тізбектерін ауыстыру мүмкіндігімен байланысты. AVR-ді бағдарламалау электронды құрылғыларды дербес бақылауға мүмкіндік береді. Бұл микроконтроллер сыртқы жабдықпен өзара әрекеттесе алатын қарапайым компьютер ретінде ұсынылуы мүмкін. Осылайша, олар транзисторларды ашады және жабады, датчиктерден деректерді алады және экранға шығарады. Сондай-ақ, микроконтроллердер дербес компьютер сияқты кіріс ақпаратының әртүрлі өңделуін орындай алады. AVR нөлден бағдарламалау үйрену және кәсіби деңгейін жетеді, онда ол шексіз I O порттары арқылы әр түрлі құрылғыларды басқару үшін мүмкіндіктерін, сондай-ақ олардың коды өзгерістер ашылады.
Atmel шығарған микроконтроллерлер отбасы қарастырылады. Олар өте жақсы көрсеткіштерге ие, бұл көптеген әуесқойлық құрылғыларда қолдануға мүмкіндік береді. Өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Бұл техникамен кездесуге болады:
oo Үй шаруашылығы.
oo Кір жуғыш машиналар, тоңазытқыштар, микротолқынды пештер және т.с.с.
oo Ұялы телефон.
oo Роботтар, байланыс құралдары және тағы басқалар.
oo Есептеу.
oo Перифериялық құрылғыларды басқару жүйесі, аналық төлемдер.
oo Көңілді.
oo Әшекей және балалар ойыншықтары.
oo Көлік.
oo Қауіпсіздік жүйесі және қозғалтқышты басқару.
oo Өндірістік жабдықтар.
oo Машиналарды басқару жүйесі.
Бұл, әрине, барлық салалар емес. Олар басқару микросхемасының жиынтығын емес, бір микроконтроллерді қолдануға ыңғайлы жерде пайдаланылады. Бұл электр қуатын аз тұтыну және жеңілдетілген өндіріспен байланысты. Бағдарламаларды жазу үшін C және Assembler микроконтроллерлер отбасына сәл өзгертілген. Мұндай өзгеріс әдетте ондаған килобайтта есептелетін нашар есептегіш мүмкіндіктерге байланысты қажет. Бұл тілдерді үйренбей-ақ AVR бағдарламалау мүмкін емес.
AVR-бағдарламалау қажет:
oo Дамудың қажетті ортасының болуы.
oo Нақты микроконтроллерлер өздері.
oo Екінші тармақ толығырақ талқыланады.
Қажетті құрылғыны сатып алудың үш мүмкіндігі бар:
oo Микроконтроллерді тікелей сатып алыңыз.
oo Құрылғыны конструктор бөлігі ретінде алыңыз (мысалы - Arduino).
oo Микроконтроллерді өзіңіз құрыңыз. Бірінші абзацта күрделі ештеңе жоқ, сондықтан біз екінші және үшінші орындарға тікелей барамыз.

1.2 Сурет - Құрылғынының дизайнердің бөлігі

Мысал ретінде танымал Arduino таңдалады. Бұл әртүрлі электрондық құрылғылардың жылдам және жоғары сапалы дамуы үшін ыңғайлы платформадағы электрондық дизайнер. Arduino тақтасы жұмыс үшін компоненттердің белгілі бір жиынтығын қамтиды (түрлі конфигурациялар бар). Ол міндетті түрде AVR-контроллерді қамтиды. Бұл тәсіл сізге құрылғыны тез бастауға мүмкіндік береді, арнайы дағдылар мен дағдыларды қажет етпейді, қосымша тақтайшаларды қосудың айтарлықтай мүмкіндіктері бар, сондай-ақ Интернетте сіз қызықтыратын сұрақтар бойынша көптеген ақпаратты таба аласыз. Бірақ ештеңе жоқ. Ардуино сатып алу арқылы адам AVR-бағдарламалауды тереңдетуге, микроконтроллерді жақсы білуге, оның жұмыс ерекшеліктерін білуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, модельдердің салыстырмалы түрде кішкентай желісі теріс қосады, ол көбінесе нақты тапсырмалар үшін тақталарды сатып алуды талап етеді. Сонымен қатар, SI бағдарламасында бағдарламалау стандартты түрде ерекшеленеді. Барлық кемшіліктеріне қарамастан, Arduino жаңадан бастаушыларға арналған.
AVR микроконтроллерлері жаңадан бастаушыларға өте ыңғайлы екендігін атап өту керек. Сіз оларды қол жетімді, қарапайым және арзан аксессуарлармен бірге жинай аласыз. Егер сіз кәсіпқойлар туралы әңгімелесеңіз, онда бұл тәсіл сізге құрылғымен танысып, қажетті құрамдас бөліктерді таңдауға, түпкілікті нәтижені алға қойылған талаптарға сәйкес келтіруге, стандартты программалау тілдерін және арзандықты пайдалануға мүмкіндік береді. Кемшіліктердің ішінен бірінші рет жүзеге асырылған кезде өзін-өзі жинаудың күрделілігін ғана атап өтуге болады, қажетті білімдер мен дағдылар жоқ.
Мысалы, микроконтроллермен мәселе шешілді. Содан кейін ол сатып алынған немесе дербес сатып алынған деп саналады.
Осы мақсатта Сізге даму ортасы қажет (әдеттегі блокнот негіз ретінде жарамды, бірақ мен Notepad ++ бағдарламасында тоқтауды ұсынамын). AVR бағдарламалауға арналған басқа бағдарламалар бар болса да, берілген қауіпсіздік барлық талаптарға жауап бере алады. Сондай-ақ бағдарламашы қажет. Оны жақын арада дүкеннен сатып алуға болады, онлайн тәртібінде немесе дербес түрде жиналады. Баспа картриджіне кедергі жасамаңыз. Бұл қажет емес, бірақ оны пайдалану нервтер мен уақытты үнемдеуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, дербес сатып алынды құрылды. Ал соңғы - қуат көзі. AVR үшін 5 В кернеуін беру қажет.

1.2 AVR тобындағы микроконтроллерлердің артықшылықтар мен Аrduino түрлерінің сипаттамасы

AVR микроконтроллерлері басқарылатын С деңгейінің жоғарғы тілінде программалау мүмкіндігімен ерекшеленеді, сонымен қатар микроконтроллерлер гарвард архитектурасының арқасында бұйрықты бір такты де орындайды. AVR микроконтроллерлері элероқозғалтқыштармен басқаруда өте қолайлы.
AVR тобындағы микроконтроллерлердің артықшылығы:
- 1МГц шамасындағы жоғарғы жиілік;
- RISC архитектурасы;
- Еске сақтаудың бөлек шиналары және мәліметтер бұйрығы;
- 32 РОН;
- Flash - есте сақтауы;
- EEPROM;
- АЦП;
- Таймер-санақтар;
- Кернеу диапазоны 2,7-5,5;
AVR структурасында есте сақтаудың үш түрі бар:
- Flash - есте сақтау программасы;
- Уақытша мәліметтерге арналған ОЗУ;
- Мәліметтер мен константтарды ұзақ сақтауға арналған EEPROM;
Микроконтроллерлерді таңдағанда оның есте сақтауын, жұмыс жиілігін, кіріс және шығыс порттардың санын және бағасын ескеру қажет.
Төмендегі 1.1-кестесінде микроконтроллердің қарастырылған түрлері келтірілген.
Микроконтроллерлерге ең сәйкес міндеттерді орындауда Arduino Uno микроконтроллері ең сәйкестісі болып саналады, өйткені ол керекті цифрлық кіріс және шығыстар санымен, аналогтық шығыстармен, еректі есте сақтаумен және ОЗУ-мен қамтамасыз етілген. Микроконтроллер 5В жұмыс кернеуіне ие. Осымен қатар оның кіріс кернеуі 7-12В болу керек.
Басқа еске сақтау қабілеттер секілді, программаның еске сақтауының парақтық ұйымы бар. Парақ тек толық программаланады. Программистің көз қарасымен қарағанда, еске сақтау бөлек ұялардан тұрады.
AVR де бұндай ұйымдар әр команда ұзындығы тура екі байт болатын жағдайымен ерекшеленеді.

1.1- кестесі- Аrduino түрлерінің сипаттамасы
Микроконтроллер
Цифрлік кірісшығыс
Аналогтік кіріс
Флеш- есте сақтау
ОЗУ
Баға, теңге
Arduino Mega2560
54
16
256 Кб
8 Кб
5000
Arduino Leonardo
20
12
32 Кб
2 Кб
4700
Arduino Nano
14
8
16 Кб
1 Кб
2200
Arduino Uno
14
6
32 Кб
2 Кб
3200

Берілген микроконтроллерге қашықтық пен кедергіні өлшеу үшін екі датчик қосылады. Датчиктердің көрсетілімі оқылып, қиын жағдайда квадрокоптер тоқтайды немесе кедергіні айналып өтеді.
Arduino Duemilanove. Arduino Duemilanove ATmega168 немесе ATmega328 микроконтроллерінің біріне негізделеді. 2-ші суретте көрсетілгендей Arduino Duemilanove тақтасында 6 аналогтық және 10 сандық кірістер бар. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.