Лабораторна робота №2 ПРОГРАМУВАННЯ БІЖУЧОГО РЯДКА З ВИКОРИСТАННЯМ МІКРОКОНТРОЛЕРА AVR Мета роботи: набути навичок програмування мікроконтролерів AVR. Закріпити вміння програмування мікроконтролерів на прикладі програмування біжучого рядка. Теоретичні відомості АVR – це нове сімейство 8-розрядних RISC-мікроконтролерів фірми Atmel. Ці мікроконтролери дозволяють вирішувати безліч задач вбудованих систем. Вони відрізняються від інших розповсюджених у даний час мікроконтролерів більшою швидкістю роботи, більшою універсальністю. Швидкодія даних мікроконтролерів дозволяє в ряді випадків застосовувати їх у пристроях, для реалізації яких раніше можна було застосовувати тільки 16-розрядні мікроконтролери, що дозволяє відчутно знизити ціну готової системи. Крім того, мікроконтролери АVR дуже легко програмуються – найпростіший програматор можна виготовити власноруч протягом 30 хвилин. За заявою фірми-виробника мікроконтролерів (www.atmel.com) мікроконтролери сімейства АVR можна перепрограмувати до 1000 разів, причому безпосередньо в зібраній схемі. Все це робить мікроконтролери АVR дуже привабливими для створення нових розробок. Фірма Atmel випускає великий спектр 8-розрядних мікроконтролерів, серед яких сімейство АТ89 з вбудованою програмованою флеш-пам’яттю та мікроконтролери сімейства АТ90 на базі поліпшеної RISC архітектури. Заслуговують на увагу нові мікроконтролери сімейств ATtiny і АТMЕGА на базі AVR архітектури. Крім того, що мікроконтролери сімейства ATtiny мають зменшений обсяг вбудованої флеш-пам’яті (від 1 до 2 кбайт), у кожній модифікації випускаються три версії, що відрізняються напругою живлення і тактовою частотою. Наприклад, версії ATtiny12 мають діапазон тактової частоти від 0 до 1 Мгц, від 0 до 4 Мгц і 0 до 8 Мгц відповідно при напрузі живлення від 1,8 до 5,5 В, від 2,7 до 5,5 В і від 4,0 до 5,5 В. Тільки ATtiny22 має RAM-пам'ять даних обсягом 128 байт. У ATtiny15 реалізований 10-розрядний АЦП (4 канали). Деякі модифікації ATtiny мають вбудовану систему перезапуску при зниженні напруги живлення. Основна відмінність мікроконтролерів АТMЕGА (АТMЕGА83/103/161/ 163) – збільшений обсяг вбудованої пам'яті (АТMЕGА 103 має 128 кбайт флеш-пам’яті і 4 кбайта RAM-пам'яті) і розширений набір периферійних пристроїв. Як і в ATtiny, у модифікаціях АТMЕGА передбачені версії з різною тактовою частотою і напругою живлення. При діапазоні напруги живлення від 2,7 до 3,6 В і від 4,0 до 5,5 В діапазон тактових частот складає відповідно від 0 до 4 Мгц і від 0 до 6 Мгц. Розглянемо більш детально один з мікроконтролерів сімейства ATMEGA, а саме ATMEGA 16, який і пропонується використовувати в лабораторній роботі. Основні характеристики мікроконтролера ATMEGA 16: AVR RISC-архітектура – архітектура високої продуктивності та малого споживання; система команд містить 130 інструкцій, більшість яких виконується за один машинний цикл; єдиний 16-розрядний формат команд; продуктивність 16 MIPS на частоті 16 Мгц; наявність апаратного помножувача; 16 Кбайт Flash ПЗУ програм, з можливістю до 1000 циклів стирання/запису; 512 байт EEPROM даних, з можливістю до 100000 циклів стирання/запису; 1 Кбайт оперативної пам'яті (SRAM); можливість програмування безпосередньо в цільовій системі через послідовні інтерфейси SPI і JTAG; можливість самопрограмування; можливість внутрішньосхемного налагодження у відповідності зі стандартом IEEE 1149.1 (JTAG); різні способи синхронізації; режим зниженого енергоспоживання; детектор зниження напруги живлення; програмне зниження частоти тактового генератора; 21 джерело переривань (внутрішніх і зовнішніх); багаторівнева система переривань, підтримка черги переривань; можливість захисту від несанкціонованого читання та модифікації пам'яті програм і даних; можливість читання пам'яті програм під час її запису; два 8-розрядних таймера/лічильника; сторожовий таймер WDT; чотири канали генерації вихідних шим-сигналів; аналоговий компаратор; 8-канальний 10-розрядний АЦП як з несиметричними, так і з диференціальними входами; повнод...