МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Звіт
про виконання лабораторної роботи № 1
«ЗАСАДИ ПРОГРАМУВАННЯ МІКРОПРОЦЕСОРІВ. ОЗНАЙОМЛЕННЯ 3 ЛАБОРАТОРНИМ СТЕНДОМ EV8031/AVR»
з курсу “Мікропроцесорні пристрої”
Львів — 2012
Мета роботи: Вивчення основних понять, методів програмування мікропроцесорів, ознайомлення з структурою лабораторного стенда AV8031/AVR, схемою під’єднання його до системного блока комп’ютера та порядком роботи, навчитися створювати і виконувати найпростіші програми.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Класифікація мікропроцесорів за призначенням
Мікропроцесор (МП) — це пристрій, призначений для оброблення цифрової інформації та керування процесом цього оброблення, виконаний у вигляді однієї або кількох мікросхем.
За призначенням сучасні МП можна поділити на три групи:
мікропроцесори універсальні;
сигнальні мікропроцесори;
мікроконтролери.
Універсальні мікропроцесори (УМ) - це МП, що застосовуються у обчислювальних системах (ОС): персональних комп'ютерах, потужних серверах, робочих станціях та інших ОС. Переважно вони призначені для проведення науково-технічних розрахунків з використанням операцій з плаваючою комою над 64-розрядними та більшої довжини операндами.
Сигнальні мікропроцесори (СМП)(англ. DSP-digital signal processor) розраховані на оброблення в реальному часі цифрових потоків, утворених шляхом оцифровування відліків аналогових сигналів. Це обумовлює їх порівняно невелику розрядність (16-24 біти) і переважно цілочислове оброблення. Але сучасні СМП здатні також обчислювати у форматі з плаваючою комою над 32-40-розрядними операндами. Серед них з’явився окремий клас так званих медійних мікропроцесорів (ММП), що являють собою закінчені системи для оброблення аудіо- та відеосигналів. A недавно з’явився ще один різновид СМП - це сигнальні мікроконтролери (CMK) (англ. DSC-digital signal controler).
Мікроконтролери, призначені для широкого застосування у вбудованих системах керування, наприклад, від сучасної побутової техніки (холодильники, пральні машини, кухонні комбайни тощо) до найскладніших систем керування технологічними процесами, робототехнічними комплексами, зброєю, зокрема ракетами. Про важливість цього класу мікропроцесорів свідчить, наприклад, те, що світовий випуск MK приблизно на порядок перевищує випуск всіх інших видів МП.
Рівні програмування мікропроцесорів
Залежно від того, чим приходиться оперувати під час складання програм для мікропроцесорів, їх програмування, грубо кажучи, можна поділити на три рівні:
асемблювання:
компіляція;
спеціальне програмування аплікаційне.
1. Під час асемблювання виробник разом з МП постачає програму асемблер і сподівається, що: 1) споживач вивчить структуру мікропроцесора; 2) вивчить систему команд (набір команд; 3) складатиме програми мовою асемблер. Програміст оперує програмно-доступними електронними вузлами МП, тобто такими його складовими: реєстри загального призначення, акумулятори, арифметико-логічні пристрої, реєстри зсуву тощо.
Під час компіляції виробник постачає компілятор мови C (C++, C#), який дає змогу складати програми для МП цими мовами без необхідності вникати у спосіб його роботи. У такому разі програміст оперує абстрактними змінними і покладається на вміння програміста, шо написав компілятор. Бо писав він його з метою найкращого використання електронних засобів MП
Спеціальні аплікаційні програми — це бібліотека пакетів прикладних програм. Вони складаються з програм, що найчастіше використовуються на практиці. Ці пакети постачає виробник разом з технічними засобами. Використовуючи їх, покладаємося на знання програміста, який розробив ці пакети з мстою використання MП найкраще.
Програмування мовою C
Мова C (та її модифікації C++,C#) є мовою програмування високого рівня і сьогодні вважається однією з найпопулярніших мов програмування. Розробив її у 1972 p. Dennis Ritchie. У світі комп’ютерів існують внутрішні мови, тобто мови, звані мовами низького рівня, які є зрозумілими для них. Мови ж...
