Настройка рабочей области проекта

Утверждаю

Ректор университета

__________________О.Н. Федонин

«____»____________2015 г.

МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА

ЧАСТЬ 1

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов очной формы обучения направления 210100 - “Электроника и наноэлектроника ”

Брянск 2015

УДК: 621.34

Микропроцессорная техника: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов очной формы обучения направления 210100 - “Электроника и наноэлектроника”. - Брянск БГТУ, 2015. - 28 с.

Разработал:

А.И. Власов, канд. техн. наук, доц.

Рекомендовано кафедрой “Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы” БГТУ (протокол №   от )

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемые 5 лабораторных работ по курсу “Микропроцессорной техники” предназначены для студентов очной формы обучения направления 210100 – «Электроника и наноэлектроника» выполняются с использованием программных средств отладки микропроцессорных систем на инструментальных ЭВМ. При этом используется интегрированная среда разработки mVision фирмы Keil.Демоверсия данной программы ограничивает транслируемый код размером 2 кбайта, что достаточно для выполнения всех лабораторных заданий.

Каждая из предлагаемых работ выполняется в течение 4-х часов. Выполнению должна предшествовать домашняя подготовка, заключающаяся в проработке теоретического материала по соответствующим разделам рекомендуемой литературы и конспекта лекций. При подготовке необходимо познакомиться с архитектурой и командами микроЭВМ МК51, необходимыми для выполнения рабочего задания, а также ответить на контрольные вопросы. После выполнения работы каждый студент оформляет отчет в соответствии с требованиями, изложенными в методических указаниях.

ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать:

1. Титульный лист с названием работы, фамилией студента и другими стандартными надписями.

2. Листинг программы в соответствии с вариантом рабочего задания.

3. Ответы на контрольные вопросы.

4. При защите необходимо продемонстрировать на инструментальной ЭВМ результат выполнения работы, для чего все файлы проекта должны храниться на электронных носителях.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Магда Ю. С. Микроконтроллеры серии 8051: практический подход. — М.: ДМК Пресс, 2008. —228 с.

2. Бродин, В.Б. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс/ В.Б. Бродин, И.И. Шагурин – М.: ЭКОМ, 1999. – 400 с.

3.Однокристальные микроЭВМ. - М.: МИКАП, 1994. - 400с.

4. Фрунзе, А.В Микроконтроллеры? Это же просто/ А.В. Фрунзе – М.: ИД СКИМЕН 2002. – 336 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИЗУЧЕНИЕ АРХИТЕКТУРЫ И КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРА СЕРИИ МК51

Цель работы

Целью данной работы является изучение архитектуры и системы команд микроконтроллера серии МК51, средств разработки и отладки программ с использованием языка Ассемблера.

Рабочее задание

1. В среде mVision создайте файл с проектом, задав ему произвольное имя (например, LAB1).

2. В качестве контроллера проекта выберите контроллер AT89C51 фирмы Atmel.

3. Задайте параметры проекта: частоту тактового генератора (12 МГц), формат выходных файлов. Задайте тип отладчика – симулятор.

4. Создайте файл исходного текста программы и добавьте его к файлам проекта.

5. Напишите программу в соответствии с заданным вариантом.

6. Добейтесь безошибочной трансляции программы.

7. В режиме отладки осуществите пошаговое выполнение программы, наблюдая за изменением регистров и памяти микроконтроллера.

8. Рассчитайте и определите на симуляторе время выполнения программы.

9. Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. В чем состоят особенности текстового редактора интегрированной оболочки mVision?

2. Дайте определение однокристальным микроконтроллерам (микроЭВМ).

3. Перечислите основные особенности архитектуры микроконтроллера серии МК51.

4. В чем состоят особенности гарвардской архитектуры микроконтроллеров?

5. Какие типы памяти содержит контроллер серии МК51, каков их объем?

6. Что такое код и мнемокод команды микропроцессора?

7. Какие методы адресации используются в контроллерах серии МК51, как они отображаются в мнемокоде команд?

8. Как в мнемокоде команд пересылки отображаются типы памяти контроллера серии МК51?

9. Как организовать цикл в программе для контроллера серии МК51?

10. Как архитектура микроконтроллера отображается при отладке в среде mVision?

Варианты заданий

1. Программа пересылки массива из 16 байтов памяти из ОЗУ с адресом 10h в ОЗУ с адресом 50h.

2. Программа пересылки массива из 16 байтов памяти из ПЗУ с адресом 1000h в ОЗУ с адресом 50h.

3. Программа пересылки массива из 100h байтов памяти из ПЗУ с адресом 1000h во внешнее ОЗУ с адресом 50h.

4. Программа пересылки массива из 50h байтов памяти из ОЗУ с адресом 30h во внешнее ОЗУ с адресом 1000h.

Указания к выполнению работы

Создание проекта в среде mVision

Интегрированная среда разработки mVision является стандартным приложением операционной системы WINDOWS и запускается обычным щелчком мыши по иконке программы.

Для создания проекта в среде mVision нужно выполнить следующие стандартные действия:

1. Создать файл проекта и выбрать тип микроконтроллера.

2. Подготовить рабочую область проекта, разместив там документацию по выбранному микроконтроллеру, если необходимо.

3. Определить конфигурацию целевой системы.

4. Создать файлы, содержащие исходный текст программы.

5. Компилировать проект, получить образ исполняемого кода.

6. Отладить программу, убедившись в ее работоспособности.

Некоторые шаги являются необязательными, и параметры, определяемые на этих шагах, задаются по умолчанию соответствующими стандартными типовыми параметрами микроконтроллера.

Создание файла проекта и выбор типа микроконтроллера

Для создания файла проекта необходимо выбрать пункт меню mVision Project ‑ New Project…. При этом открывается стандартный диалог WINDOWS с запросом имени файла. Каждый новый проект желательно размещать в отдельной папке. Новую папку можно задать прямо в диалоговом окне WINDOWS.

После ввода имени проекта, например LAB1, автоматически открывается окно выбора типа микроконтроллера целевой системы. Для лабораторной работы задайте микроконтроллер AT89C51 фирмы ATMEL.

После выбора контроллера будет создан файл проекта с расширением uv3илиuvprojдля версий выше 3-й(например, LAB1.uv3или LAB1.uvproj). Впоследствии можно будет изменить тип контроллера и параметры настройки.

После выбора типа контроллера появляется окно с запросом на подключение к проекту стандартного стартового файла с именем STARTUP.A51. Данный файл содержит команды инициализации памяти микроконтроллера в соответствии с выбранной моделью памяти программы (необходим для программ, написанных на языке высокого уровня C).

Результаты создания файла проекта отображаются в окне рабочей области проекта (WorkSpace), состоящей из пяти частей:

- окно файлов (Files);

- окно регистров (Regs):

- окно справочников (Books):

- окно функций (Funсtions):

- окно шаблонов (Templates).

В окне WorkSpace- Filesизображено дерево проекта, корнем которого является имя целевой системы (по умолчанию Target1). В последствии имя целевой системы и группы можно изменить.

Настройка рабочей области проекта

Настройка рабочей области проекта заключается в задании имени целевой системы, создании групп файлов исходных текстов и подключении справочников, необходимых для комфортной работы с системой. Для настройки выберите пункт меню mVision Project – Components, Environment, Books…Данное меню может быть вызвано контекстно по щелчку правой кнопки мыши в окне WorkSpace- Books.При создании групп файлов имейте в виду, что файлы компилируются раздельно и объединяются при компоновке в формате объектных модулей. Для выполнения лабораторных работ данные настройки не являются необходимыми и могут приниматься со значениями, заданными по умолчанию.