Цель работы
1 Изучить назначение и состав интегрированной среды (ИС) разработки MPLAB IDE 8.
2 Приобрести практические навыки и начальные умения программирования микроконтроллеров dsPIC33F с помощью ИС
MPLAB IDE 8.
3 Изучить структурную схему, назначение органов управления, ввода и элементов индикации учебного стенда НТЦ – 31.000.
4 Изучить порядок работы учебного стенда НТЦ – 31.000 и выполнить программу тестовой прошивки в ИС MPLAB IDE 8.
Подготовка к выполнению работы
1 Повторить по [1] теоретические сведения о структуре и принципе работы микроконтроллера dsPIC33fj32mc204.
2 Ознакомиться по [2], приложение А с руководством пользователя MPLAB IDE 8.
3 Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.
Вопросы для самоконтроля
1 Поясните назначение и укажите особенности МК dsPIC33fj32mc204.
2 Укажите разрядность шины данных и шины адреса.
3 Какие два класса команд может выполнять МК?
4 Укажите число рабочих регистров W и их назначение.
5 Перечислите периферийные модули МК и укажите их назначение.
6 Какой язык программирования МК обеспечивает максимальную эффективность?
7 Какая среда используется для программирования МК? Перечислите этапы программирования.
Приборы, оборудование и документация
1 Персональный компьютер.
2 Учебный стенд НТЦ – 31.000.
3 Методические указания к лабораторной работе.
4 MPLAB IDE 8. Руководство пользователя.
Порядок выполнения работы
1 Проверка подготовки учащихся к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.
2 Произвести внешний осмотр учебного стенда и персонального компьютера (ПК) и убедиться визуально в отсутствии каких-либо повреждений и дефектов.
3 Подключить стенд к сети. Включить тумблер «Сеть» на задней панели стенда.
4 С помощью кабеля USB AM-BM через гнездо «USB» на задней панели стенда подключить стенд к USB – порту ПК.
5 Включить ПК и запустить MPLAB IDE.
6 Создать проект тестовой прошивки микроконтроллера dsPIC33FJ32MC204 в ИС MPLAB IDE 8. Для этого выполнить пункты 2.1…2.7 руководства пользователя MPLAB IDE 8.
7 С помощью пункта меню «File " Import» (рисунок 17.1) открыть файл тестовой прошивки «Test.hex» (рисунок 17.2). В каталоге файлов исходных кодов программ «Files LR17…LR20» на локальном диске D выбрать LR17.
Рисунок 17.1 – Открытие файла тестовой прошивки стенда
Рисунок 17.2 – Выбор файла тестовой прошивки LR17
8 С помощью пункта меню «Programmer " Select Programmer» выбрать программатор PICkit2 (рисунок 17.3).
Рисунок 17.3 – Выбор программатора PICkit2
9 Запрограммировать стенд тестовой прошивкой, используя пункт меню «Programmer " Program» (рисунок 17.4).
Рисунок 17.4 – Программирование стенда тестовой прошивкой
Результат программирования отобразится в окне сообщений, и в случае успешного программирования (сообщение – … PICkit2 Ready) необходимо перевести МК в рабочий режим с помощью пункта меню «Programmer " Release from Reset» (рисунок 17.4).
10 После получения сообщения, указанного на рисунке 17.5, учебный стенд готов к работе.
11 Проверить влияние положения регуляторов PR1, PR2, EP1 на показания индикаторов LED и LCD, а также проверить на индикаторе LCD ввод цифровых данных с клавиатуры.
12 После проверки преподавателем результатов работы закрыть MPLAB IDE, выключить ПК и учебный стенд.
13 Оформить отчет и сдать зачет.
Рисунок 17.5 – Сообщение о результатах тестовой прошивки стенда
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1 Номер, наименование и цель лабораторной работы.
2 Структурную схему учебного стенда НТЦ – 31. 000.
3 Назначение органов управления и элементов индикации учебного стенда НТЦ – 31.000.
4 Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1 Поясните назначение и состав ИС MPLAB IDE 8.
2 Поясните последовательность действий при создании нового проекта прошивки МК dsPIC33F.
3 Укажите назначение трех частей окна ИС MPLAB IDE 8 (приложение А).
4 Поясните отличия индикаторов LED от LCD (рисунок 17.7). Укажите их достоинства и недостатки.
5 Поясните назначение и особенности энкодера EP1 (рисунок 17.7).
Методические указания
1 Структурная схема учебного стенда НТЦ – 31.000
Структурная схема учебного стенда НТЦ – 31.000 представлена на рисунке 17.6.
Рисунок 17.6 – Структурная схема учебного стенда НТЦ – 31.000
Стенд построен на базе микроконтроллера dsPIC33fj32mc204. Микроконтроллер имеет встроенное ОЗУ для хранения пользовательских программ. Для изучения простейших операций ввода-вывода дискретных данных и ввода аналоговых данных непосредственно к микроконтроллеру подключены светодиодные индикаторы, тумблеры и аналоговые задатчики. Для изучения принципа обработки квадратурного сигнала используется энкодер. Для подключения большого числа периферийных модулей в стенде организована последовательная шина данных, по которой происходит управление портами расширений дискретных входов-выходов, а так же светодиодной семисегментной индикацией. Так же для взаимодействия с пользователем посредством знако-символьной информации к микроконтроллеру подключен жидко-кристаллический индикатор (ЖКИ). С помощью дешифратора и мультиплексора реализована возможность обработки клавиатуры, построенной по матричной схеме. Для подключения иных периферийных устройств (ЦАП, внешняя память) используется шина I2C. Для организации связи с внешними устройствами (в частности с ПК) микроконтроллер имеет порт последовательного асинхронного приёмо-передатчика, позволяющий организовывать обмен данными по интерфейсу RS232.
Все устройства, входящие в состав стенда и отображённые на структурной схеме стенда, являются программно-доступными.
Органы управления учебного стенда
Лицевая панель стенда представлена на рисунке 17.7. На передней панели стенда расположены:
1 – датчики дискретных сигналов (10 переключателей SA1..SA10);
2 – дискретный светодиодный индикатор (10 светодиодов VD1..VD10);
3 – светодиодный семисегментный индикатор (LED);
4 – матричный жидкокристаллический индикатор (LCD);
5 – индикатор выходного аналогового сигнала (LLI);
6 – датчики аналоговых сигналов (2 задатчика RP1, RP2);
7 – источник квадратурного сигнала (энкодер EP1);
8 – матричная двенадцатикнопочная клавиатура;
9 – кнопка сброса контроллера RESET.
Рисунок 17.7 – Лицевая панель стенда
Задняя панель стенда представлена на рисунке 17.8. На задней панели стенда расположены:
1 – тумблер включения питания стенда;
2 – разъём для подключения внешних устройств;
3 – разъём RS232 для организации связи по интерфейсу RS232;
4 – разъём USB-B для подключения стенда к компьютеру для программирования микроконтроллера.
Рисунок 17.8 – Задняя панель стенда
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №18
