No title

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN – technická literatura

[email protected]

11.3.5

Pøípravek ATSPITST

Pro test funkce SPI rozhraní byl navržen pøípravek ATSPITST. Jedná se o jednoduchý SPI pøíjímaè vystavìný na základì posuvného registru typu SIPO s oznaèením 74HCT595 (IO1). Posuvný registr typu 74HCT595 byl popsán napøíklad v [1, 5 nebo 6] a lze jej bez vážnìjších potíží pøipojit na SPI sbìrnici. Schéma zapojení je uvedeno na obr. 11.21. ,2



8&& ' ' ' 3,63

'



8&&





6&.



& 

026,





66



'



'

6&/5

4

&/.

4 4

6,

4

67%

4 4

2(

4

'

4

'

62

*1'

Obr. 11.21

8&&



*1'

































 

8&& ' ' ' ' '

32

' ' ' *1'



Schéma zapojení pøípravku ATSPITST

Vývod SI je vstup sériových dat, pøipojí se tedy na signál MOSI od mastera. Podobnì CLK jsou hodiny pøenosu, pøipojí se tedy na signál SCK mastera. Poslední je hodinový vstup STB, který byl pøipojen na vývod 66 (mohl by být ale pøipojen i jinam). Ten jediný musíme ovládat programovì (jeho obsluhu nezajistí SPI rozhraní). Nábìžná hrana tohoto signálu provede pøepis sériovì pøijatých dat na paralelní výstup tvoøený vývody Q1 až Q8. Signály SPI sbìrnice jsou pøivedeny na konektor PISP, 8bitová výstupní sbìrnice vèetnì napájení je k dispozici na konektoru PO. Na konektor PO tedy mùžeme pøipojit libovolný z výstupních pøípravkù, napøíklad AT8LED nebo ATDISP.

Obr. 11.22

A

Plošný spoj pøípravku ATSPITST (BEN 0204)

Obr. 11.23

Osazovací plánek

Práce s mikrokontroléry Atmel AT89LP2052/4052

167

Rozpis souèástek pro pøípravek ATSPITST (cena asi 50 Kè): C1 IO1 PISP, PO

11.3.6

CK 100N/63V 74HCT595 MLW10G

1 ks 1 ks 2 ks

Pøíklad PROG_12

Tento pøíklad ukazuje použití SPI rozhraní pro výstup dat. Pøíklad è.12: Pøipojte konektor PISP pøípravku ATSPITST na port P1. Na konektor PO pøipojte pøípravek AT8LED. Vytvoøte program, který pomocí SPI rozhraní odesílá sekvenci dat odpovídající bìžícímu svìtlu (PROG_03, varianta RLC). V tomto pøípadì budeme používat pouze port P1. Pro jednoduchost jej nakonfigurujeme tak, že všechny jeho bity budou kvaziobousmìrné. Dále musíme povolit alternativní funkci vývodù P1.5 až P1.7 (vývody SPI rozhraní). Nyní se dostáváme ke konfiguraci SPI rozhraní. Musíme tedy správnì nastavit obsah registru SPCR: n nebudeme používat pøerušení (SPIE = 0), n

bit SPE musíme nastavit až po volbì režimu (SPE = 0),

n

bity musíme odeslat v poøadí LSB až MSB, jinak budou pøetoèeny na výstupu (DORD = 0),

n

hodinový signál generuje mikrokontrolér (MSTR = 1),

n

v souladu s obr. 11.4 volíme CPOL = 0 a CPHA = 0 (datové bity se potvrzují nábìžnou hranou hodin, mají malý pøedstih),

n

použijeme nejrychlejší hodinový signál, SPR1 = 0, SPR0 = 0 (pro 16 MHz krystal vychází v souladu s tab.11.1 hodinový kmitoèet 8 MHz). Takže do registru SPCR zapíšeme hodnotu 00010000B. Následnì nastavíme bit SPE, takže zapíšeme podobnou hodnotu 01010000B. Tím je SPI rozhraní konfigurováno a aktivováno. Vlastní odesílání dat bude probíhat jejich zápisem do registru SPDR. Narozdíl od pøíkladu PROG_03 nebudeme používat rotaci, ale data budeme „tahat“ z tabulky oznaèené návìštím TAB. Tato tabulka je vytvoøena v programové pamìti, pro pøístup k tìmto konstantám se používá instrukce MOVC A,@A+DPTR. Èili adresa do programové pamìti je dána souètem obsahu akumulátoru a registru DPTR, pøeètený údaj se uloží do akumulátoru. Pøed spuštìním smyèky CYKL naplníme DPTR adresou tabulky konstant a registr B zase jejich poètem. Vývod SS ovládá signál STB, zápis probíhá nábìžnou hranou, na zápis se tedy pøipravíme instrukcí CLR SS (SS = 0). Pøi ètení konstant bude akumulátor nulový, takže budeme zvyšovat adresu obsaženou v registru DPTR (uchovávání jeho obsahu by bylo velmi pracné).

168

Práce s mikrokontroléry Atmel AT89LP2052/4052

A

Po vykonání instrukce MOV SPDR,A zaène vysílání. Bude však nìjakou dobu trvat. Nové vysílání nemùžeme zaèít døíve, než se dokonèí zapoèatý pøenos. Proto se testuje pøíznak SPIF obsažený v registru SPSR. Nelze k nìmu bohužel pøistoupit bitovou adresu, musíme jej nahrát do akumulátoru a pak jej testovat (jedná se o sedmý bit). Pokud bude pøíznak SPIF nastaven, pøeètením registru SPSR dojde k jeho hardwarovému vynulování. Takže mùžeme pokraèovat dále. Nakonec tedy pøenesený údaj zapíšeme na výstupy obvodu 74HCT595 vykonáním instrukce SETB SS (STB = 1, generovala se nábìžná hrana), zaøadíme krátkou èekací smyèku realizovanou podprogramem CEKANI, zvýšíme adresu obsaženou v registru DPTR. Pokud není vynulován registr B, pokraèuje dalším bajtem. Po odeslání celé tabulky (B = 0) se provede skok na návìští SMYCKA a celá sekvence se opakuje. PROG_12.ASM: $INCLUDE(LP2052.INC) SS POCET

EQU P1.4 EQU 9

;inicializace: MOV P1M0,#0 MOV P1M1,#0 MOV P1,#11100000B MOV SPCR,#00010000B MOV SPCR,#01010000B SMYCKA: MOV DPTR,#TAB MOV B,#POCET CYKL: CLR SS CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV SPDR,A SPITST: MOV A,SPSR JNB ACC.7,SPITST SETB SS ACALL CEKANI INC DPTR DJNZ B,CYKL SJMP SMYCKA ;èekací rutina: CEKANI: MOV R0,#0 MOV R1,#208 MOV R2,#10

;/SS signál ;poèet bajtù

RESET:

A

;P1 konfigurován ;kvaziobousmìrnì ;alt.f. P1.5 až P1.7 ;konfig. SPI ;nastav SPE ;DPTR na TAB ;B na poèet ;STB=0 ;A=0 ;èti z TAB ;pošli pøes SPI ;test konce ;SPIF ;STB=1 ;èekání 0,1 s ;zvyš pozici ;zpìt do cyklu ;zaèni znovu ;nastavení ;èekací doby ;zhruba 0,1 s

Práce s mikrokontroléry Atmel AT89LP2052/4052

169

CEKEJ:

TAB:

DJNZ R0,CEKEJ DJNZ R1,CEKEJ DJNZ R2,CEKEJ RET ;data pro vysílání: DB 11111111B DB 11111110B DB 11111101B DB 11111011B DB 11110111B DB 11101111B DB 11011111B DB 10111111B DB 01111111B

;1. smyèka ;2. smyèka ;3. smyèka

;zhasnuto ;D0 ;D1 ;D2 ;D3 ;D4 ;D5 ;D6 ;D7

END Pøíklad najdete na doprovodném CD-ROM v adresáøi PROGRAMY\PROG_12.

11.3.7

Pøípravek ATOSC

Pøípravek ATOSC nám umožní vybudovat z mikroprocesoru jednoduchý digitální osciloskop (viz kapitolu 13.4). Schéma zapojení je uvedeno na obr. 11.24. Konektor P1 je urèen pro pøipojení na port P1, konektor P3 pak zase na port P3. Jádrem zapojení je A/D pøevodník MCP3002 (IO2). Napájecí a referenèní napìtí je získáno pøímo z vývojového kitu (není použit vnìjší zdroj), pouze je vyhlazeno èlánkem L1, C4. Vývody CLK, DOUT, DIN a CS jsou pøipojeny na odpovídající signály SPI kanálu: SCK, MISO, MOSI a  66 . Z analogové èásti se používá pouze kanál CH0, je schopen zpracovat napìtí v rozsahu 0 až UCC. Ochrana proti pøepìtí na vstupu je zajištìna omezovaèem R6, D1, D2. Operaèní sí vystavìná kolem zesilovaèe IO1 (MCP602) slouží k posuvu vstupního napìtí. Napìtí pøivedené na svorkovnici X1 mùže bít bipolární v rozsahu zhruba –1/2 UCC až +1/2 UCC (tedy asi ±2,5 V). Vstupní napìtí pøivedené se ziskem –1 (tedy invertovanì) na výstup se totiž sèítá s polovinou UCC. Aby nebyl nutný záporný zdroj napìtí, byl zvolen operaèní zesilovaè MCP602, který vystaèí s nesymetrickým napájením. Výstup operaèního zesilovaèe je pøiveden ještì na neinvertující vstup analogového komparátoru, který je zabudován v mikrokontroléru (viz kapitolu 12). Invertující vstup je pak pøipojen na integraèní èlánek D/A pøevodníku tvoøený R7, C5. Tento pøevodník je vytvoøen z PWM signálu produkovaného na vývodu T0 (P3.4). Dané zapojení bude sloužit pro spouštìní osciloskopu. Když vstupní napìtí dosáhne spouštìcí úrovnì (nastavené D/A pøevodníkem), odstartuje se snímání vstupního signálu.

170

Práce s mikrokontroléry Atmel AT89LP2052/4052

A

8&& ' ' ' 3

'



8&&

 6&.

' ' *1'

,2 



 0,62



 026,



 66



' '

5

/ &/.

8&&85

'287

&+

',1

&+

&6

*1'



' 

  

5

5 '

,2

± 



;

5



5

5 &

& & &   

8&& ' ' ' 3

'



5 

'

&

' ' ' *1'



Obr. 11.24

Schéma zapojení pøípravku ATOSC

Obr. 11.25

Plošný spoj pøípravku ATOSC (BEN0205)

A

Obr. 11.26

Osazovací plánek

Práce s mikrokontroléry Atmel AT89LP2052/4052

171

Rozpis souèástek pro pøípravek ATOSC (cena asi 150 Kè): C1 až C3 C4 C5 D1, D2 IO1 IO2 L1 P1, P3 R1, R2 R3, R5 R4 R6 R7 X1

CK 100N/63V E100M/16V E1M/50V 1N4148 MCP602-I/P MCP3002-I/P TL. 100µH MLW10G RR 150K RR 100K RR 200K RR 1K RR 10K ARK500/2

3 ks 1 ks 1 ks 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks 2 ks 2 ks 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks

Nyní si povíme nìco více o obvodu MCP3002. Jedná se o dvoukanálový A/D pøevodník s rozlišením až 10 bitù. Pracuje na principu postupné aproximace a pøevedený údaj vysílá sériovì, sbìrnicí SPI. Jedná se o pomìrnì rychlý pøevodník, takže z nìj mùžeme data naèítat velmi rychle. Podrobnìjší popis lze nalézt napøíklad v [2]. Na obr. 11.27 je ukázáno, že pro spuštìní pøevodu se musí po lince DIN vyslat startovací sekvence. První bit (start) má vždy hodnotu log. 1, ostatní tøi bity urèují: režim funkce (diferenèní × proti zemi), kanál, zpùsob vysílání. Nejdøíve je z obvodu odeslán potvrzovací nulový bit a následuje 10 bitù v poøadí od nejvíce významného po nejménì významný. Poèet pøijímaných bitù je možno zkrátit, pøijmout napøíklad jen 8 bitù (nejnižší dva bity prostì vynecháme), pøedèasným vytažením linky CS na log. 1. W&<&

W&6+

W&<&

&6 W68&6 



















2'' 6,*1

06%)

6*/ ',)) 2'' 6,*1

6WDUW

&/.

',1

'287

W6$03/(

Obr. 11.27

172

%

%

%

%

%

%

%

%

%

%

Y\VRNiLPSHGDQFH

QXORYê ELW

KRGQRWDQHPiYOLY

W&219

Y\VRNiLPSHGDQFH

W'$7$

Èasový diagram komunikace

Práce s mikrokontroléry Atmel AT89LP2052/4052

A