Описание алгоритма работы микроконтроллера

Для корректного функционирования любого прибора (в том числе и измерительной техники) с использованием микроконтроллера, необходима корректная реализация правильной и логичной последовательности действий (алгоритма). Иначе говоря, необходима программа, по которой будет работать микроконтроллер. Правильная реализация алгоритма выходит за пределы специальности, в рамках которой проводится данная исследовательская работа. Но для адекватного проектирования и разработки средств измерительной техники необходимо, хотя бы в общих чертах, уметь разрабатывать и представлять последовательность действий которую будет реализовывать данный прибор, т.е. по какому алгоритму будет реализовываться его программа.

В данном разделе разработан и приведен алгоритм программы (приложение) для микроконтроллера (на уровне блок схем). Этот раздел также содержит в себе краткое описание алгоритма работы программы. Следует заметить что в целях облегчения восприятия и понимания алгоритма программы, предположим, что программа будет писаться на языке высокого (или системного – зависит от предпочитаемой классификации) уровня - Си.

В первую очередь в любой программе необходимо описать переменные и реализовать процедуры инициализации используемых устройств. Устройствами, нуждающимися в инициализации, будут являться линии ввода-вывода портов A и C, аналого-цифровой преобразователь, УСАПП, два шестнадцатиразрядных таймера-счетчика ТС1 и ТС3, восьмиразрядный таймер-счетчик, интерфейс SPI.

Для начала инициализируем необходимые нам линии портов ввода-вывода, то есть настроим необходимые нам линии на ввод или на вывод, по необходимости. Настройка линий на осуществляется путем обращения к регистрам направления каждого отдельного порта, т.е. командой DDRХ=Т которая задает режим работы линий (где Х-имя порта или линии порта ввода-вывода, а Т – значение в шестнадцатеричном коде). В случае присвоения линии значения «1» (в двоичном коде) в регистре направления, линия будет настроена на выдачу данных, т.е. на вывод. В противном случае – на ввод. По умолчанию все линии настроены на ввод. Например, исходя из принципиальной схемы, можем заключить, что 8 линии порта А (А7 - А0) будут выдавать данные на индикатор. Следовательно, их нужно настроить на вывод. Т.е. во все разряды регистра управления порта А необходимо записать «1».

Таким образом, DDRА=11111111, при переводе этого значения в шестнадцатеричный код получим DDRA=0xff. Аналогичным образом поступаем для остальных портов нуждающихся в настройке.

Далее производим инициализацию АЦП. При этом в регистр управления мультиплексором ADMUX записываем 0х40, что соответствует выбору однополярного входа ADC0, и использованию AVCC в качестве опорного напряжения АЦП. В регистр управления и статуса АЦП записываем 0хff, что соответствует работе АЦП в режиме автоматического перезапуска.

Далее настраиваем УСАПП, выбирая режим работы, формат данных и скорость их передачи. После этого настраиваем восьмиразрядный таймер-счетчик в режим генератора, а также шестнадцатиразрядные таймеры-счетчики, которые будут использоваться как источники прерываний для передачи данных на ЖКИ и внешний ПК.

После инициализации всех используемых устройств запускается основной цикл программы, который включает в себя ожидание флага прерывания АЦП. При его появлении производится вычисление измеренного значения, в противном случае проверяются флаги прерываний от таймеров-счетчиков, а так же состояние внешних прерываний. После этого программа возвращается в начало основного цикла.

Дата добавления: 2014-12-26